德国盘问东说念主员推出了一种由极薄半导体层制成的超快光开关，其驱动速率比现在的电子晶体管快约 10,000 倍。

由奥尔登堡大学物理学家团队瞎想的新式光学器件，可用作光开关或光晶体管。盘问东说念主员默示，超快光开关为光数据科罚提供了广袤的应用长进。

这种被刻画为纳米结构“活性超材料”的原型由银和原子级薄的半导体层制成。它梗概在飞秒（即千万亿分之一秒）的时候圭臬上约束光。

“淌若咱们思在纳米圭臬上制造超快光开关，咱们的发现就颠倒特等旨，”奥尔登堡大学现什物理学西宾、该盘问的主要作家克里斯托夫·利瑙博士默示。

纳米圭臬光学

利瑙和他的盘问团队入部下手寻找一种材料，运用聚焦激光束，不错在短短几个飞秒内操控或切换其反射特点。当作参考，一飞秒便是十亿分之一秒的百万分之一。

在这个样子中，盘问团队使用了一种超薄的银纳米狭缝阵列。然后，他们在其名义铣削出一个平行沟槽网格，每个沟槽的宽度和深度约为 45 纳米（十亿分之一毫米）。

参与这项盘问的英国剑桥大学的科学家们随后将一层仅有三个原子厚的半导体晶体二硫化钨单层涂覆到该结构的名义上。

莫里茨·吉廷格博士（左）和丹尼尔·蒂默博士（右）站在这项盘问所依据的现实装配前。图片开始：奥尔登堡大学/马库斯·温杜斯

令科学家们诧异的是，这种纳米结构对光推崇出超卓的反应。“单独来看，这两种材料王人不具备开关效应，”利瑙指出。但是，当它们蚁集成搀杂纳米结构时，就形成了所谓的“活性超材料”。

Lienau阐扬说，映照到纳米结构名义的光会片时地存储在一种称为激子-等离子体极化子的搀杂量子态中约70飞秒，然后被反射。

在这种兼具光和物资特点的情景下，光以等离子体波的形势在半导体名义传播。这导致光与材料中看管的电子-空穴对（称为激子）发生横蛮的互相作用。

迈向光瞎想

盘问团队运用外部激光脉冲来调动这种互相作用的强度。据报说念，在当先的现实中，他们梗概将反射光的亮度调动高达10%。

“在存储阶段，咱们梗概约束这一层的反射率，”该盘问的主要作家之一、盘问员丹尼尔·蒂默博士说。他和他的共事莫里茨·吉廷格博士随后运用二维电子光谱（2DES）盘问了这种效应。

这种时势使他们梗概以飞秒级的时候鉴识率跟踪量子互相作用，就像不雅看电影雷同。“在本盘问中，咱们初度运用比不雅测到的开关流程更短的光脉冲来盘问超材料，”利瑙强调说。

利瑙叙述称，超高速光开关不错大幅提高单元时候内传输的数据量。与此同期，数百万台瞎想机和LED电视中使用的电子晶体管的开关速率却要慢苟简一千倍。

盘问团队默示，光学技巧是提高传统瞎想机时钟频率的独一阶梯。利瑙阐扬说，纳米级超快光开关也可能为芯片制造、光学传感器和量子瞎想机开荒新的可能性。

“主要任务是瞎想、定制和优化有源超材料，从而使这些应用成为可能，”利瑙在一份声明中追念说念。

该盘问已发表在《当然纳米技巧》杂志上。

参考流通

https://www.msn.com/en-us/money/other/tiny-optical-device-switches-light-10000-times-faster-promises-faster-computers/ar-AA1UFDfu?apiversion=v2&domshim=1&noservercache=1&noservertelemetry=1&batchservertelemetry=1&renderwebcomponents=1&wcseo=1

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