磁控光子晶體

德國物理學家製造了一種可以用磁場來調節的新型光子晶體，其性能優於電調節光子晶體。

發現磁控光子晶體

德國Karlsruhe研究院的Stefan Linden與Karlsruhe大學的合作者利用一對金線製成了這個裝置，金線的作用是充當人造磁性原子。這個發現為人們在納米尺度操控光提供了一種新方法。（參考文獻：Phys.Rev.Lett. 97 083902）

光子晶體結構

光子晶體是一種某些性質周期性變化的人造納米結構材料，通常這種材料的電容率（也稱介電常數）呈周期性變化，可以產生“光子帶隙”從而使光的傳播變得可控。其原理類似於周期變化半導體材料產生的控制電流的導帶和禁帶。光子晶體的實現也是通過有目的的摻雜，使晶體具備控制光傳播的能力。在此之前，所有操縱可見光的光子晶體都是通過電信號調節材料的電容率來控制的。雖然從理論上講也可以通過調節導磁率（μ）來實現這種功能，但是眾所周知天然材料對可見光來講其導磁率μ為1，也就是說，研究者不能通過調節導磁率的方法來製造光子晶體。

磁控光子晶體前景

直到現在，Linden與其合作者才發現了一種用超穎材料（metamaterial）解決這個問題的方法。超穎材料是一種用納米微桿、金屬小環等製造的人工納米結構複合材料，這些納米小部件在材料中扮演人造原子的角色。超穎材料的性質與它的組件完全不同，包括導磁率μ不等於1。在Linden他們目前的實驗中，使用了一對被50納米厚的氟化鎂分開的寬為220納米長為100微米的金線，構造了一個一維人造磁性原子陣列。然後他們將這個裝置置於石英底座上，製成了一個可以使光沿特定路線傳播的磁光子晶體。

Linden說：“我們的發現證明了關於存在磁光子晶體的理論，儘管它距實際套用還有相當的距離。”既可以利用電容率也可以利用導磁率，在設計製造光子晶體方面給了科學家們更大的自由度。