eng
Просмотры: 1013
17.05.2017
Сотрудники физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами из США и Германии создали перестраиваемый оптический метаматериал на основе наночастиц арсенида галлия.
С помощью нового метаматериала планируется разработать системы сверхбыстрой передачи информации. Оптические метаматериалы – это искусственно созданные объекты, которые благодаря наноструктурированию приобретают оптические свойства, не характерные для исходных материалов. За последние два десятилетия разработано множество различного рода метаматериалов: от скрывающих объекты до чувствительных к микроскопическим концентрациям веществ. Однако после изготовления их свойства нельзя изменить. Российские физики придумали способ «включать» и «выключать» метаматериалы с частотой более 100 миллиардов раз в секунду.
Новый метаматериал изготовлен на основе пленки арсенида галлия методом электронно-лучевой литографии с последующим плазменным травлением. Материал представляет собой массив наночастиц арсенида галлия, которые благодаря своей форме резонансно взаимодействуют со светом.
Работа перестраиваемого метаматериала основана на генерации электронно-дырочных пар. При облучении лазерным импульсом световая энергия переходит электронам, которые получают возможность свободно перемещаться по материалу. Это влияет на оптические свойства метаматериала: если он «включен», свет от него отражается; если «выключен» – поглощается. На этом принципе можно построить оптические логические элементы и получить возможность создания сверхбыстрых оптических компьютеров со скоростями передачи и обработки информации в десятки и сотни терабит в секунду.
«В 2015 году мы выпустили статью о созданном нами устройстве на основе кремниевых наноструктур. Тогда нами была показана принципиальная возможность создания наноразмерного фотонного переключателя, — рассказал сотрудник кафедры квантовой электроники, Максим Щербаков. – Оказалось, что использование арсенида галлия вместо кремния на порядок уменьшает энергопотребление таких метаматериалов». В экспериментах ученые использовали мощный фемтосекундный лазерный комплекс.
Новый метаматериал изготовлен на основе пленки арсенида галлия методом электронно-лучевой литографии с последующим плазменным травлением. Материал представляет собой массив наночастиц арсенида галлия, которые благодаря своей форме резонансно взаимодействуют со светом.
Работа перестраиваемого метаматериала основана на генерации электронно-дырочных пар. При облучении лазерным импульсом световая энергия переходит электронам, которые получают возможность свободно перемещаться по материалу. Это влияет на оптические свойства метаматериала: если он «включен», свет от него отражается; если «выключен» – поглощается. На этом принципе можно построить оптические логические элементы и получить возможность создания сверхбыстрых оптических компьютеров со скоростями передачи и обработки информации в десятки и сотни терабит в секунду.
«В 2015 году мы выпустили статью о созданном нами устройстве на основе кремниевых наноструктур. Тогда нами была показана принципиальная возможность создания наноразмерного фотонного переключателя, — рассказал сотрудник кафедры квантовой электроники, Максим Щербаков. – Оказалось, что использование арсенида галлия вместо кремния на порядок уменьшает энергопотребление таких метаматериалов». В экспериментах ученые использовали мощный фемтосекундный лазерный комплекс.
МГУ
Комментарии читателей
