yy易游体育平台怎么样:微型光学器材光开关速度进步万倍有望催生更高速计算机
德国研讨人员展现了一款由超薄半导体层制成的极速光开关,其作业速度比当今电子晶体管快约1万倍。这款由奥尔登堡大学物理学家团队规划的新式光学器材,可作为光开关或光晶体管运用。研讨人员指出,超快光开关为光学数据处理供给了宽广远景。
该原型器材被描绘为一种纳米结构的活性超资料,由银和原子级厚度的半导体层构成,能在飞秒级(即千万亿分之一秒)时间尺度上操控光信号。
奥尔登堡大学试验物理学教授、研讨首要作者克里斯托夫·利瑙博士表明:假如要在纳米尺度上制作超快光开关,咱们的发现具有特别含义。
利瑙与研讨团队致力于寻觅一种反射特性可在数飞秒内经过聚集激光束调控的资料。作为参照,1飞秒等于十亿分之一秒的百万分之一。
研讨团队选用超薄银纳米狭缝阵列,在其外表铣削出平行凹槽网格,每个凹槽的宽度和深度约为45纳米。参加研讨的英国剑桥大学科学家随后在该结构外表掩盖仅三个原子厚度的半导体晶体二硫化钨单分子层。
令科学家惊奇的是,这种纳米结构对光展现出特殊呼应。利瑙指出:两种资料独自存在时都不具有开关效应。但当组合成混合纳米结构后,它们就形成了所谓的活性超资料。
利瑙解说称,照射到纳米结构外表的光会时间短存储于一种混合量子态(激子-等离子体极化激元)约70飞秒,随后才被反射。在这种兼具光与物质特性的状况中,光以等离子体波方式在半导体外表传达,导致与资猜中束缚电子-空穴对(即激子)发生激烈相互作用。
研讨团队运用外部激光脉冲改动这种相互作用的强度。据报道,他们在开始试验中成功将反射光亮度改动达10%。研讨人员、首要作者之一丹尼尔·蒂默博士表明:在光存储阶段,咱们也能够操控该资料层的反射率。他与搭档莫里茨·吉廷格博士随后运用二维电子光谱技能对此效应进行了研讨。
该办法使他们能够以数飞秒的时间分辨率追寻量子相互作用,就像观看电影相同。利瑙着重:当时研讨中,咱们初次运用短于观测开关进程的光脉冲对超资料来研讨。
利瑙表明,超快光开关能大幅度的进步单位时间内的数据传输量。相比之下,数百万计算机和LED电视运用的电子晶体管开关速度要慢约千倍。研讨团队以为,光学技能是进步传统计算机时钟频率的仅有途径。利瑙指出,纳米级超快光开关还有望为芯片制作、光学传感器和量子计算机拓荒新或许。
利瑙总结称:首要任务将是规划、定制和优化活性超资料,以完成这些使用远景。