日前，光學(xué)領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊《激光與光子學(xué)評(píng)論》刊發(fā)了一張南開大學(xué)百年校慶紀(jì)念徽標(biāo)的彩色照片。別小看這張照片，這可是南開大學(xué)弱光非線性光子學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的許京軍教授、任夢(mèng)昕副教授團(tuán)隊(duì)，在頭發(fā)絲粗細(xì)的鈮酸鋰材料橫截面上加工出來的。他們“雕刻”出的是納米(一納米等于十億分之一米)尺度的鈮酸鋰光學(xué)諧振結(jié)構(gòu)，攻克了鈮酸鋰微小尺度加工這一世界性難題。

鈮酸鋰因其電光特性而聞名，已成為廣泛使用的光學(xué)材料之一。在信息時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)比特的電子數(shù)據(jù)都要經(jīng)過鈮酸鋰調(diào)制器轉(zhuǎn)換為光子信息，進(jìn)而通過光纖傳向世界。因此，鈮酸鋰被譽(yù)為光電子時(shí)代的“光學(xué)硅”。

然而，如何實(shí)現(xiàn)鈮酸鋰器件的微納化、集成化，卻成了讓各國(guó)科學(xué)家都感到棘手的難題。長(zhǎng)久以來，鈮酸鋰硬度高、化學(xué)性質(zhì)不活潑等現(xiàn)實(shí)，導(dǎo)致傳統(tǒng)機(jī)械刻畫或化學(xué)腐蝕方法均無法實(shí)現(xiàn)鈮酸鋰納米結(jié)構(gòu)的加工，極大阻礙了微小化、集成化鈮酸鋰光電芯片及其器件的研發(fā)。

在此大背景下，經(jīng)過5年的工藝研發(fā)與技術(shù)攻關(guān)，許京軍教授、任夢(mèng)昕副教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了特殊的鈮酸鋰制備與處理工藝，并利用一束聚焦的高能鎵離子束，實(shí)現(xiàn)了選擇性轟擊與去除鈮酸鋰分子。他們?cè)趦H百納米厚度的鈮酸鋰薄膜表面加工出了有序周期排列的納米線陣列，首次獲得一種名為“鈮酸鋰超構(gòu)表面”的新型人工材料，實(shí)現(xiàn)了對(duì)入射光顏色的選擇性透過，獲得了與蝴蝶翅膀類似的結(jié)構(gòu)性顏色效果。這一結(jié)果，標(biāo)志著人們已具備基于鈮酸鋰實(shí)現(xiàn)納米尺度下精細(xì)操控光行為的能力，為鈮酸鋰這一獨(dú)特的光電材料在微納光子學(xué)、集成光子學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用開啟了大門。