Scientists trap light in layer 1,000x thinner than hair: Study

Public TV English
6 Min Read

Warsaw, [Poland], April 5 (ANI): Researchers have created a nanoscale structure that traps infrared light in a layer just 40 nanometres thick–over 1,000 times thinner than a human hair. By using a unique material with exceptional light-bending properties, they can confine and intensify light far beyond previous limits.
This setup also dramatically boosts light conversion effects, turning infrared into visible blue light. The advance could pave the way for smaller, faster photonic technologies.
Researchers from the Faculty of Physics at the University of Warsaw, working with teams from the Lodz University of Technology, the Warsaw University of Technology, and the Polish Academy of Sciences, have created a structure capable of trapping infrared light in a layer just 40 nanometres thick.
Their approach relies on a design known as a subwavelength grating made from a specialised material called molybdenum diselenide (MoSe2). The findings were reported in the journal ACS Nano.
Manipulating light at extremely small scales is key to advancing modern technology. As traditional electronics begin to reach their limits, photonics offers an alternative by using light instead of electrons to carry information because photons move faster and do not have mass like electrons; devices based on light could become both quicker and smaller, opening the door to more powerful and compact technologies.
The Challenge of Light’s Wavelength
Light behaves both as a particle and as a wave, and this wave nature introduces a limitation. Each type of light has a wavelength, which determines how small a structure can be while still controlling it effectively. Visible light has wavelengths of several hundred nanometres, while infrared light extends to a micrometre or more. This raises an important question: can light be confined in structures smaller than its own wavelength?
The research team demonstrated that this is indeed possible. By engineering a subwavelength grating, they were able to trap infrared light within a layer only 40 nanometers thick. This structure consists of closely spaced parallel strips that interact with light similarly to a prism. When these strips are positioned closer together than the wavelength of light, the grating can act like a near-perfect mirror while also holding the light inside a very small volume.
Why Molybdenum Diselenide Works So Well
Earlier versions of such gratings, made from materials like silicon or gallium compounds, required thicknesses of several hundred nanometers to function effectively. Reducing their size caused them to lose their ability to confine light. The key difference in this new approach is the use of molybdenum diselenide, which has a much higher refractive index. In simple terms, light slows down more inside this material than in others. While light slows by about 1.5 times in glass and roughly 3.5 times in silicon or gallium arsenide, it slows by about 4.5 times in MoSe2. This strong slowing effect allows the structure to shrink dramatically while still trapping light efficiently, resulting in a layer more than a thousand times thinner than a human hair.
Turning Infrared Light Into Blue Light
MoSe2 also brings additional advantages. Like graphene, it forms layered structures, but unlike graphene, it is a semiconductor. It also exhibits nonlinear optical behavior, including a process known as third harmonic generation. In this process, three infrared photons combine into one photon with a higher frequency, effectively converting infrared light into visible blue light. Because the grating strongly concentrates infrared light, this conversion becomes much more efficient. The researchers found that the effect is more than 1,500 times stronger compared to a flat layer of the same material.
Another major advance lies in how the material was produced. Previously, thin layers of MoSe2 were created using exfoliation — a method similar to peeling layers off a crystal with adhesive tape. While simple, this technique is inconsistent and limited to very small areas, typically around ten square micrometers, which is not suitable for real-world devices.
To overcome this, the team used molecular beam epitaxy (MBE), a well-established method for growing semiconductor layers. This approach allowed them to produce large, uniform MoSe2 films spanning several square inches. Despite this large size, the layer maintained a thickness of just 40 nanometers, giving it an extreme aspect ratio. For comparison, the thickness-to-size ratio of this layer is about one to a million, while a typical A4 sheet of paper has a ratio closer to 1:2000.
Toward Practical Photonic Applications
These results suggest that molybdenum diselenide produced in this way could significantly change how light is controlled in future technologies. Structures no longer need to be thick to manipulate light effectively. Instead, extremely thin layers can perform the same function, and in some cases even better. Because the production method is scalable, the path toward real-world applications, such as photonic integrated circuits, is becoming increasingly realistic. (ANI)

Share This Article
7 Comments
  • Часто предприниматели объединяют понятия тендер и госзакупки, так как обе процедуры связаны с конкурсным выбором поставщика. Однако между ними существуют определённые различия, которые важно понимать перед началом работы в этой сфере.
    Полный разбор — только здесь – https://tendernoe-soprovozhdenie-rostov-na-donu.ru/

  • Нынешние онлайн-казино предоставляют пользователям широкий ассортимент игр и премиальных вариантов. Вход к платформе выполняется через главный сайт или его функционирующее зеркало [url=https://ojamconstruction.com/problema-igromanii-kak-raspoznat-i-preodolet/]РЎСѓРєР°[/url], что гарантирует непрерывную игру.

    Что такое рабочее зеркало казино

    Зеркало — это полная копия основного ресурса, построенная для преодоления ограничений. Рабочее зеркало помогает пользователям иметь доступ к предпочитаемым развлечениям в произвольное время.

    Подлинное зеркало имеет всеми опциями главного сайта:

    – Целый каталог игр
    – Профиль с записанными параметрами
    – Свежие бонусы
    – Безопасные финансовые процедуры

    Создание аккаунта на основном сайте

    Процесс регистрации составляет всего немного минут. Свежим игрокам нужно:

    1. Перейти на проверенный ресурс или рабочее зеркало
    2. Нажать на элемент “Зарегистрироваться”
    3. Указать нужные информацию
    4. Верифицировать адрес
    5. Сделать дебютный вклад

    Стартовый бонус зачисляется незамедлительно после окончания всех шагов.

    Вход в учетную запись

    Зарегистрированные участники могут выполнить подключение указывая:

    – Учетное имя и шифр
    – Цифры сотового
    – Адрес

    Аккаунт предоставляет право к контролю счетом, сведениям транзакций и доступным поощрениям.

    Поощрения и программы

    Игровая система вознаграждает постоянных клиентов многочисленными поощрениями:

    Первый комплект

    – Премия на дебютный платеж до 100%
    – Бесплатные вращения на топовые автоматы
    – Экстра премии за следующие пополнения

    Промокоды

    Эксклюзивные купоны обеспечивают шанс на активацию эксклюзивных призов. Действующие комбинации публикуются в блоке “Акции”.

    Возврат средств

    Периодический кешбэк составляет до 10% от использованных средств. Выплата зачисляется автоматически.

    Программа лояльности

    Постоянные участники приобретают очки, которые конвертируются на действительные финансы или free spins.

    Мобильная версия и APP

    Ради комфорта клиентов разработана качественная мобильная версия. Отзывчивый интерфейс дает возможность беспрепятственно делать ставки с каждого переносного гаджета.

    Плюсы приложения:

    – Быстрый вход к слотам
    – Настроенный интерфейс
    – Надежная функциональность
    – Нотификации о последних бонусах

    Загрузить программу можно безвозмездно с официального веб-сайта для аппаратов на Android и iOS.

    Коллекция автоматов

    Автоматы

    Каталог насчитывает более 2000 автоматов от топовых разработчиков:

    – Стандартные игры
    – Видео-слоты
    – Jackpot игры
    – Фирменные автоматы

    Live казино

    Блок Live развлечений обеспечивает участие с настоящими крупье в прямом времени:

    – Колесо фортуны
    – Блэкджек
    – Баккара
    – Poker

    Конкурсы

    Периодические конкурсы с значительными наградными пулами организуются каждую неделю. Участие в турнирах открыто всем активным клиентам.

    Платежные варианты

    Депозиты и изъятия средств выполняются через распространенные платежные системы:

    – Кредитные средства
    – Электронные системы
    – Крипто
    – Банковские переводы

    Стартовый взнос — от 100 рублей. Изъятие денег выполняется в течение 24 часов.

    Отдел помощи

    24/7 команда поддержки способна помочь в исправлении всех задач:

    – Live chat
    – Email
    – Связь
    – Публичные сети

    Защита и лицензия

    Официальный веб-сайт оперирует на фундаменте признанной документа. Каждые информация участников защищены актуальным SSL-протоколом.

    Резюме

    Действующее зеркало обеспечивает непрерывный соединение к выбранным автоматам, привлекательным поощрениям и практичным функциям. Зарегистрируйтесь немедленно и получите первый поощрение!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *