Pētnieki no Sanktpēterburgas ITMO universitātes Jaunās fizikas un tehnoloģiju institūta un Pohangas Zinātnes universitātes un
Optiskais slēdzis sastāv no diviematomiski plāni pusvadītāju slāņi, kas uzlikti viens otram, ievietoti nanorezonatorā, kas izgatavots no zelta daļiņām. Apstarojot šādu tranzistoru ar lāzeru, pētnieki pārslēdza eksitoniskos stāvokļus sistēmā no 0 uz 1 un atpakaļ. Eksitons ir kvazidaļiņa, kas attēlo elektronisku ierosmi dielektrikā, pusvadītājā vai metālā.
Kad ierīce ir pakļauta gaismai nonoteikta fāzes fronte, tā pārslēdzas starp starojumu divos dažādos viļņu garumos. To panāk, kontrolējot eksitona kvazidaļiņas. Tie nanodobumā var tikt sadalīti dažādi (atrodas tā centrā vai gar malām) un attiecīgi dažādi izstarot.
Vasilijs Kravcovs, pētījuma līdzautors, ITMO Jaunās fizikas un tehnoloģiju institūta vadošais pētnieks
Pētnieki izmantoja divdimensijupusvadītāju heterostruktūras kombinācijā ar plazmonisko rezonatoru. Pēc izstrādātāju domām, tieši tas ļāva ievērojami samazināt slēdža izmēru. Tas ir 100 reizes mazāks par gaismas viļņa garumu, kurā tas darbojas.
Slēdža darbības princips. Attēls: Yeonjeong Koo et al., ACS Nano
Optoelektronikas izmantošana klasiskās vietātranzistori tiek uzskatīti par daudzsološu virzienu: šī pieeja ir mazāk enerģijas patērējoša un ļauj ātri veikt loģiskas darbības, nezaudējot datus. Taču parasti ar gaismu pārslēdzamo ierīču izmēri ir salīdzināmi ar tās viļņa garumu, kas neļauj tām integrēties ar citām mikroshēmā esošām elektroniskām ierīcēm.
Jaunas miniatūras ierīces palīdzēs pārvarēt šo ierobežojumu. Lai mērogotu tehnoloģiju, zinātnieki strādā pie divdimensiju heterostruktūru izveides, kuru izmērs pārsniedz 100 mikronus.
Lasīt vairāk:
Fiziķi ir atraduši veidu, kā pārvarēt pusvadītāju izmēra ierobežojumus
Atrasts dārgums, kas tika paslēpts kara laikā gandrīz pirms 1000 gadiem
Atklājas ilgmūžības noslēpums: zinātnieki ir izdomājuši, kā cilvēka organismā iedarbināt nepieciešamo mehānismu