石墨烯是一个单一的、原子般薄的碳层，而ZrSiSe是一个由层组成的三维金属晶体，在平面内和平面外的方向上表现不同。这是一种被称为各向异性的特性。

"我们想利用光波导模式，就像我们在这种材料中发现的那样，并希望在其他材料中发现，作为有趣的新物理学的报告者。"

- Dmitri Basov

"它有点像一个三明治：一层像金属，而下一层像绝缘体，"Shao解释说。"当这种情况发生时，光开始在某些频率下与金属发生不同寻常的互动。它可以在材料内部以"之"字形的方式传播，而不是仅仅被弹开，我们称之为双曲波导。

在他们目前的工作中，Shao和他在哥伦比亚大学和加州大学旧金山分校的合作者观察到了这种光的之字形运动，即所谓的双曲波导模式，通过不同厚度的ZrSiSe样品。这种波导可以引导光通过材料。在这里，它们是由光子与电子振荡混合产生的混合类粒子，称为质子。

尽管在许多层状金属中都符合产生可以超线性传播的质子的条件，但正是由于ZrSiSe独特的电子能级范围，称为电子带结构，使研究小组能够在这种材料中观察到它们。

质子可以"放大"样品中的特征，使研究人员能够看到超越光学显微镜的衍射极限，否则，光学显微镜无法解决比其使用的光的波长更小的细节。"Shao说："使用双曲质子，我们可以用长几百倍的红外光解决小于100纳米的特征。"

Shao说，ZrSiSe可以被剥离到不同的厚度，使其成为偏爱超薄材料的纳米光学研究的一个有趣的选择。然而，它可能不是唯一有价值的材料--从这里开始，该小组希望探索其他与ZrSiSe有相似之处但可能有更有利的波导特性的材料。这可以帮助研究人员开发更有效的光学芯片，以及更好的纳米光学方法来探索有关量子材料的基本问题。

标签: 科学家发现光能穿过金属