Impressão 3D de Cores Estruturais em Nível de Voxéis em Cristal de Niobato de Lítio

Métodos avançados de coloração são de importância crucial na ciência, tecnologia e engenharia. No entanto, cores estruturais 3D que são críticas para representação e gravação de informações multidimensionais emergentes são raramente alcançáveis. Aqui, é reportada uma coloração estrutural 3D programável em nível de voxéis no cristal de niobato de lítio (LiNbO3). Isso é alcançado através da engenharia de interferência seletiva de comprimento de onda entre luz ordinária (O) e luz extraordinária (E) na matriz cristalina. Para induzir um contraste de fase efetivo entre a luz O e E, estabelecendo a interferência altamente localizada na faixa visível, a presença de um efeito de acoplamento interno de pulso é revelada na interação de laser ultrarrápido de pulso único com o cristal, e assim uma estratégia de micro-amorfização (MA) induzida por laser ultrarrápido é desenvolvida para manipular a estrutura da matriz local. Consequentemente, voxéis coloridos em microescala podem ser rapidamente inscritos em qualquer posição espacial da matriz cristalina em um único passo. Demonstra-se que as cores podem ser manipuladas de forma flexível e rapidamente extraídas no espaço 3D. O armazenamento de dados MA-color multidimensional com grande capacidade, alta velocidade de escrita e leitura, longa vida útil e excelente estabilidade em condições adversas é alcançado. O princípio atual possibilita dispositivos de coloração estrutural 3D multifuncionais dentro de dielétricos transparentes de alto índice de refração e pode servir como uma plataforma geral para inovar a óptica de informação da próxima geração.