مرآة نانو تجعل الضوء "سريعًا"

نجاح في معالجة البيانات البصرية نجحت

الجسيمات النانوية على الذهب. © معهد الفيزياء ، جامعة غراتس
قراءة بصوت عال

أصبحت أجهزة الكمبيوتر "أقوى" ، لكنها ليست سريعة بدرجة كافية. مستقبل واعد أكثر يعد بـ "الرقاقة الضوئية" ، التي تم بحثها لسنوات. حقق الفيزيائيون في جامعة غراتس طفرة مهمة. لقد نجحوا ، بمساعدة مرآة نانو ، في محاذاة مستهدفة للضوء ثنائي الأبعاد على طول سطح الذهب. وبالتالي ، يتم إنشاء الشرط لإعادة توجيه الضوء على طول الأسلاك الرفيعة بسكويت الويفر التي يبلغ قطرها بضعة مليارات من البليون من المتر.

تفتح نتائج البحوث التي أبلغ عنها العلماء في النسخة الإلكترونية من مجلة العلوم الطبيعية الشهيرة Nature Physics الطريق لمعالجة كميات أكبر من البيانات في وقت أقل. لأن الضوء هو ببساطة أسرع من الكهرباء.

تم استخدام كبلات الألياف البصرية ، مثل تقنية النطاق العريض ، لنقل البيانات البصرية حتى الآن. يوضح البروفيسور يواكيم كرين من معهد الفيزياء بجامعة غراتس: "على الرغم من أن هذا يمكن أن يحقق قدرات عالية ، إلا أنه لا يمكن جعل المكونات التقليدية أصغر بكثير من الميكرومتر ، الذي يبلغ مليون متر". في أوقات تكنولوجيا النانو ، هذا ضخم ، ويستهلك الكثير من المساحة والطاقة وبالتالي فهو غير فعال.

ضوء صنع شقة

في البحث عن طريقة لتكون قادرًا على نقل الإشارات الضوئية في المقياس النانوي ، يعد فريق Graz أحد المجموعات البحثية الدولية الرائدة. بالفعل في عام 2003 ، تسبب الفيزيائيون في ضجة عندما نجحوا في إجبار الضوء ، الذي عادة ما يكون ثلاثي الأبعاد ، على سطح فيلم ذهبي رقيق ، مما يجعله ثنائي الأبعاد - أي مستويًا. إذا كان الضوء في هذه الحالة ، يطلق عليه "بلازمونات السطح".

مسطحة وجيدة ، ولكن كما إشارة ضوئية مرت الضوء "الملتقطة" لا يمكن حتى الآن. لكن الباحثين من حول كرين قاموا بحل هذه المشكلة أيضًا مع مجموعات العمل في مدريد وسرقسطة (إسبانيا) وستراسبورج وديجون (فرنسا) وألبورج (الدنمارك). أرسلوا الضوء من خلال فجوة 160 نانومتر في فيلم الذهب. عرض

التعاون عبر الحدود

"عادة ما ينتشر على جانبي الفجوة. ومع ذلك ، إذا كان السطح المعدني مزخرفًا بشكل دوري على جانب واحد ، فإن هذا النقش يفرض انتشارًا موجهًا للبلازمون السطحي على الجانب الآخر. إن سطح الذهب المهيكل ، إذا جاز التعبير ، يعكس البلازمونات السطحية مثل متغير النانو تكنولوجي للمرآة ، "يصف الفيزيائي هذه الظاهرة.

يدين فريق Graz بالمعالم البارزة في بحثه ، ليس أقلها التعاون عبر الحدود ، كما يؤكد كرين: "هذا العمل يتطلب بنية تحتية متوفرة فقط في التعاون الدولي." لقد تحققت نجاحات مع خمسة شركاء في شبكة التميز التي يمولها الاتحاد الأوروبي "Plasmo-Nano-Devices" ، والتي ينتمي إليها ما مجموعه 17 مختبرًا أوروبيًا. وهذا يعني أن استخدام التكنولوجيا الخفيفة ، على سبيل المثال لشرائح الكمبيوتر ، وتخزين البيانات ، وأجهزة الاستشعار الحساسة للغاية في السيارات ، والتكنولوجيا الطبية أو التكنولوجيا الحيوية ، قد اقترب مرة أخرى خطوة حاسمة.

(idw - جامعة غراتس ، 12.04.2007 - DLO)