Нa стрaницax нaшeгo сaйтa авторы дoстaтoчнo чaстo рaсскaзывaли o плaзмoникe — тexнoлoгии пeрeдaчи и oбрaбoтки инфoрмaции, в кoтoрoй в кaчeствe носителей информации используются плазмоны, колеблющиеся «облака» свободных электронов, возникающие при столкновении фотона света с поверхностью некоторых металлов.
Да, все фотонно-плазмонные устройства, которые были созданы в ходе многочисленных предыдущих исследований, имеют еще достаточно большие габариты, что связано с большой длиной волны используемого в их работе света, сравнительно низкое быстродействие и ограниченную функциональность.
Такая ситуация может измениться в недалеком будущем вследствие работы международной группы исследователей из Испании, Италии и Соединенных Штатов, приспособившей для манипуляции и управления фотонами новые многослойные материалы, состоящие из нескольких слоев простых плоских материалов.
Как было уже давно замечено другими группами ученых, в графене, заключенном в оболочку из нитрида бора, электроны перемещаются на большие расстояния по так называемой баллистической траектории, рассеивая малую часть своей энергии даже при комнатной температуре.
В своих исследованиях ученые и обратились к использованию многослойных материалов. Они взяли лист обычного графена и «зажали» его между двумя слоями нитрида бора, кристаллическая решетка которого имеет гексагональную (шестиугольную) форму (hexagonal boron nitride, h-BN).
Проведенные эксперименты показали, что на поверхности такого сложного материала плазмоны возникают достаточно просто даже при падении на него фотонов с различной длиной волны. Кроме этого, особенности материала максимально способствуют подавлению потерь энергии при движении плазмонов.
«При помощи таких хитрых уловок нам посчастливилось заставить свет, преобразованный в плазмоны, перемещаться со скоростью, в 150 раз более низкой, нежели скорость света.
При этом, размеры элементов оптических схем могут браться в теже 150 раз меньше длины волны света» — рассказывает Франк Коппенс (Frank Koppens), научник из Института фотонники (Institute of Photonic Sciences, ICFO), Барселона, — «В комбинации с обычными электронными технологиями управления оптическими компонентами, наша плазмонная методика способна найти массу разнообразных применений в самых различных областях».
«Нитрид бора является идеальным партнером для графена. А комбинация этих двух материалов демонстрирует массу уникальных электрических и оптических свойств.
Благодаря этому мы можем заставить свет «замедляться» и распространяться на большие расстояния по поверхности наноразмерных элементов, которые станут основой электронно-плазмонных оптических чипов будущего поколения» — рассказывает Рэйнер Хилленбрэнд (Rainer Hillenbrand), ученый из центра CIC nanoGUNE, Сан-Себастьян, Испания, — «Такие графеновые чипы, обеспечивающие низкий уровень потерь энергии при движении плазмонов, могут сделать технологии оптической обработки сигналов и вычислений намного быстрее и более эффективными, чем это могут делать современные электронные чипы».
Калейдоскоп:
Новое наноразмерное устройство преобразовывает падающий свет в поверхностные плазмонные волны
Временной плащ-невидимка может спрятать данные, передаваемые со скоростью 12.7 гигабит в секунду
Создан первый лазер на основе сплава германия-олова, совместимый с существующей технологией производства чипов
