Электроны, занимающиеся серфингом на кремнии

электрон

Свет является отличным способом передать информацию, но ее быстрые фотоны трудно замедлить, когда сигналы должны быть задержаны, например, для хранения в течение кратких времен в оптикоэлектронных схемах. Теперь отчет, который будет издан на следующей неделе в Physical Review Letters, описывает умный раствор: перевод световых импульсов в пары электрических зарядов, что медленно «прибой» на звуковой волне через полупроводниковый кристалл.

Традиционный способ задержать оптический сигнал состоит в том, чтобы послать его участвующий в гонках через петли оптоволокна несколько километров длиной — большой и дорогой раствор. Бригада физиков в университете Мюнхена и Мюнхенском техническом университете подозревала, что они могли добиться большего успеха.

Они начали с части 10 миллимикронов толщиной полупроводника индиевого арсенида галлия, материал, который может перевести свет на электрический заряд и наоборот. Бригада послала оптический сигнал в один конец чипа путем пульсирования лазер на его поверхность.

Фотоны лазера создали экситоны: блуждающие пары электронов и положительно заряженных «отверстий», от которых были смещены электроны. Обычно эти экситоны повторно объединились бы, испустив свет снова, в течение наносекунды (одна миллиардная секунды). Но вторая собственность материала позволила бригаде задерживать их воссоединение.Индиевый арсенид галлия имеет пьезоэлектрические свойства, означая, что его электрические свойства изменяются, если материал подчеркнут; обратно пропорционально материал простирается или сжимается, когда электрическое поле применяется.

Путем приложения серии полос к краю полупроводника, чтобы продвинуться и потянуть, группа настроила волны сжатия — звуковые волны — это пронеслось через чип. По пути звук изменил электрическое поле в полупроводнике, создав волны электрического поля, заманившие в ловушку и сохранившие экситоны. «Мы можем расширить срок службы экситонов несколько порядков величины», говорит Ахим Wixforth университета Мюнхена.Экситоны остаются в живых, пока мигрирующие электрические области не тянут их полностью через чип.

В дальнем конце они сливаются близко к слою хрома никеля и испускают вспышку света. В эксперименте бригада обнаружила световой импульс от повторно объединяющихся экситонов спустя 650 наносекунд после того, как они были созданы лазерным пульсом.

Это может не походить на много, но эквивалентная волоконно-оптическая задержка потребовала бы приблизительно 3 километров кабеля, говорит Виксфорт.Устройство просто еще не готово к коммерческому использованию. В настоящее время чип должен быть охлажден к в нескольких градусах абсолютного нуля, но член команды Карстен Роке из университета Мюнхена говорит, что менее холодный жареный картофель находится на своем пути.

После того, как то препятствие очищено, бригада предсказывает, что жареный картофель мог стать неотъемлемой частью оптических систем. Другие физики соглашаются: «Независимо от того, что Вы можете сделать с линией задержки, Вы можете сделать с этим, также», говорит Дэвид Сноук из университета Питтсбурга.

3 комментария

  1. та при чем тут зачем сажали, если при гитлере у меня в городе здание построили оно нормальное, все знают кто его построил, так что его снести специально потому что все знают когда его построили

Добавить комментарий