15:57 2024-04-22
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Studiul arată că materialele bidimensionale ultra-subțiri pot roti polarizarea luminii vizibile
_ Studiul arată că ultra- materialele subțiri bidimensionale pot roti polarizarea luminii vizibile
Se știe de secole că lumina prezintă un comportament asemănător unui val în anumite situații. Unele materiale sunt capabile să rotească polarizarea, adică direcția de oscilație, a undei luminoase atunci când lumina trece prin material. Această proprietate este utilizată într-o componentă centrală a rețelelor de comunicații optice cunoscută sub numele de „izolator optic” sau „diodă optică”. Această componentă permite luminii să se propage într-o direcție, dar blochează toată lumina în cealaltă direcție.
Într-un studiu recent, fizicienii germani și indieni au arătat că materialele bidimensionale ultra-subțiri, cum ar fi diselenura de wolfram, se pot roti. polarizarea luminii vizibile cu câteva grade la anumite lungimi de undă sub câmpuri magnetice mici adecvate pentru utilizare pe cipuri. Oamenii de știință de la Universitatea din Münster, Germania, și de la Institutul Indian de Educație și Cercetare Științifică (IISER) din Pune, India, și-au publicat concluziile în revista Nature Communications.
Una dintre problemele cu cele convenționale. izolatorii optici este că sunt destul de mari, cu dimensiuni cuprinse între câțiva milimetri și câțiva centimetri. Drept urmare, cercetătorii nu au reușit încă să creeze sisteme optice integrate miniaturizate pe un cip care sunt comparabile cu tehnologiile electronice de zi cu zi bazate pe siliciu. Cipurile optice integrate actuale constau din doar câteva sute de elemente pe un cip.
Prin comparație, un cip de procesor de computer conține multe miliarde de elemente de comutare. Munca echipei germano-indiene este, prin urmare, un pas înainte în dezvoltarea izolatoarelor optice miniaturizate. Materialele 2D folosite de cercetători au doar câteva straturi atomice groase și, prin urmare, de o sută de mii de ori mai subțiri decât un păr uman.
„În viitor, materialele bidimensionale ar putea deveni nucleul izolatorilor optici și permite integrarea pe cip pentru tehnologiile optice și viitoare de calcul și comunicații optice cuantice de astăzi”, spune profesorul Rudolf Bratschitsch de la Universitatea din Münster.
Profesorul Ashish Arora de la IISER adaugă: „Chiar și magneții voluminosi, care sunt necesar și pentru izolatoarele optice, ar putea fi înlocuit cu magneți 2D subțiri atomic.” Acest lucru ar reduce drastic dimensiunea circuitelor integrate fotonice.
Echipa a descifrat mecanismul responsabil pentru efectul găsit: perechile electron-gaură legate, așa-numitele excitoni, în semiconductori 2D rotesc polarizarea luminii. foarte puternic atunci când materialul ultra-subțire este plasat într-un câmp magnetic mic.
Conform lui Arora, „Efectuarea unor astfel de experimente sensibile pe materiale bidimensionale nu este ușoară, deoarece zonele de probă sunt foarte mici”. Oamenii de știință au fost nevoiți să dezvolte o nouă tehnică de măsurare care este de aproximativ 1.000 de ori mai rapidă decât metodele anterioare.
Comentarii:
Adauga Comentariu