本报北京10月12日讯（记者刘英楠 通讯员杨保国）记者从中国科技大学获悉，由该校材料科学与工程系本科毕业、目前在美国华盛顿州立大学物理系攻读博士学位的周觉非，最近与其导师库哲克教授和数学家沃特金斯一起，设计出一种新型分子，其对光的传播的控制能力比现有最好材料高近20倍，一旦成功用于超快光学开关，将能大大提高互联网与光通信的速度。
    
    该成果将刊登在《光学通讯杂志》（Optics Letters）10月刊上，周觉非是这篇论文的第一作者。他们使用计算机仿真技术制造出能与光信号“对话”的分子。根据华盛顿州立大学有关科学家的解释，这种分子的奥妙在于它可用来制造微型电—光开关，从而用来控制光的传输——就像晶体三级管用于控制电信号的传输那样。
    
    专家介绍，自上世纪70年代光学技术流行之后，科研人员即致力于研发能够掌控光传播的新材料。1999年，华盛顿州立大学教授库哲克通过研究，发现了光能与物质交互强度的极限值。该成果显示：此前最好的分子材料的这一参数，与该值相比差距仍有30倍之遥。
    
    在原来的研究中，科学家一直热衷于寻找与光的交互性强烈的分子材料，并相信在好的材料中，电子应有较大的自由移动空间。库哲克、周觉非所在研究小组却采取另外一种电子运动模式：在光传送的道路上设置障碍，即利用分子材料中的原子核，把光子弹向其他方向——就像在弹球游戏中，用碰撞条敲击金属球那样。
    
    周觉非等选用一种由碳、氮、硫等原子组成的均匀分子链材料，用来测试他们的“弹球理论”。计算机仿真程序的计算结果显示，该材料处于理想结构时，其“二阶光屈服系数”可达到库哲克光物交互强度极限值的30%，这比现有最好的材料提高了近20倍。由于这一优异性能，这一材料在互联网传输、三维光刻印刷、全息光信息存储乃至癌症治疗等许多高科技领域都有广阔的应用前景。
    
    该研究成果目前得到了欧美多位科学家的高度肯定，加拿大多伦多大学教授、加拿大纳米技术首席科学家特德·萨根特指出，这种巧妙利用材料非线性光学特性的尝试，可能让超快光学开关成为现实，并为“崭新、极速、全光互联网时代”的到来奠定了基础。
    
    (刘英楠 杨保国) 2006-10-13