video: An Australian-Chinese research team has created the world's thinnest hologram, paving the way towards the integration of 3-D holography into everyday electronics like smart phones, computers and TVs.
Interactive 3-D holograms are a staple of science fiction -- from Star Wars to Avatar -- but the challenge for scientists trying to turn them into reality is developing holograms that are thin enough to work with modern electronics.
Now a pioneering team led by RMIT University's Distinguished Professor Min Gu has designed a nano-hologram that is simple to make, can be seen without 3D goggles and is 1,000 times thinner than a human hair.
Credit: RMIT University
一个澳大利亚与中国联合研究小组成功制备了世界上最薄的全息片。这项研究为三维全息技术集成到包括智能手机在内的电子产品上铺平了道路。
从《星球大战》到《阿凡达》，三维全息显示一直是科幻电影里的场景。在现实中，将三维全息技术应用到消费电子中存在的难题之一是如何制备足够薄的全息片。
最近，由皇家墨尔本理工大学两院院士顾敏教授领导的研究小组成功设计与制备了肉眼可观看的，并可集成到消费电子产品上的超薄全息片。这种新型全息片的厚度比人的头发丝还薄将近一千倍。
“传统的全息片太厚以至于很难集成到消费电子产品上。而我们研制的超薄全息片解决了这个难题”，顾敏教授说。
“而且我们的超薄全息片的制备使用了非常简单、快速的激光直写技术。这种技术可以实现大面积的全息片制备以及工业应用”。
“将三维全息技术集成到日常的消费电子上，将使得屏幕本身的尺寸不再那么重要 – 相比二维屏幕，三维全息显示可以呈现更加丰富的内容和更加大量的信息”。
“从医疗诊断到教育，数据存储和安全防御，三维全息显示技术具有变革现代工业与人类生活方式的潜力。而我们的这项研究进一步推动了这一变革的实现”。
传统的全息片是通过光在体材料中的传播来积累足够的相位差。这类材料的厚度通常都大于光学波长。
这个皇家墨尔本理工与北京理工联合研究小组打破了这个厚度极限。他们使用一种新型材料成功地制备了25nm 和60nm的超薄全息片。这种新型材料被称为拓扑绝缘体。它的与众不同之处在于体是绝缘体具有高折射率，而表面是金属具有低折射率。
超薄的拓扑绝缘体薄膜自身可以等效为一个光学共振腔。这个新奇的共振腔可以增强相位差，从而实现三维成像。
这项工作的主要完成人岳增记博士称：“我们下一步的研究是将超薄的全息片集成到液晶显示屏上，以实现真正的三维全息显示”。
“这需要将我们制备的超薄全息片的像素缩小至1/10更小尺寸”。
项目共同完成人薛高磊称 “除此之外，我们正在努力制备可弯曲，有弹性的超薄全息片，这项新技术可以使全息技术应用到更加广阔的领域”。
这项研究发表在国际著名期刊Nature Communications
相关视频： http://bit.ly/thinnesthologram
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Journal
Nature Communications