Лента новостей

00:58
Этот день в истории - 29 Апреля
19:28
Южная Корея отказалась платить Трампу за размещение THAAD
19:27
Куда течёт «Висла», или Как Польша избавилась от бандеровщины
19:27
В России вступают в силу новые правила выплат по ОСАГО
19:26
Украино-польская «дружба» продолжается всё сильней
19:25
Стоимость Rail Baltica растет, но проект всё так же невыгоден
19:25
Евгений Моргунов: небывалая история Бывалого
19:23
Рэкетир Трамп пугает корейцев войной и требует миллиард за защиту
19:22
Санкции от Макрона: Польша ответит за противостояние с Брюсселем?
19:22
Опубликован проект латинского алфавита для украинского языка
19:21
«Село - столице - опохмелиться»: пенсионер вернул Дмитрию Медведеву свою прибавку к пенсии
19:14
Россия выдержала американскую «разведку боем»
19:12
Российский корабль-разведчик превратился в мишень для турецких спецслужб
19:11
Украина готова ввести военное положение и погибнуть
09:26
Порошенко мастерит капкан на Трампа
09:23
«Украина ведет себя с Донбассом, как Гитлер с Ленинградом»
09:21
Судьбу союза России и Китая определят США
09:19
Agora Vox: Взрыв машины ОБСЕ: Киев опять винит во всем Донбасс
09:11
«Дайте нам 5 подлодок и завтра флота в Севастополе не будет»
09:07
Ettelaat: Россия Федерация, Советский Союз, царская Россия
00:00
Этот день в истории - 28 Апреля
23:48
ISIS однажды извинились за случайное нападение на Израиль
23:46
Пауза «великого кормчего»
23:44
Жебривский заявил о территориальных претензиях на Ростовскую область
23:43
Безвиз. Не для всех, и ненадолго
23:39
Тоголезский скотовоз и секреты Родины
23:36
Владимир Путин и Синдзо Абэ подводят итоги переговоров в Москве
23:33
Латвия, вот твоя реальность: в сто лет на пенсию!
23:31
У НАСА закончились скафандры
23:31
Международные резервы России достигли $400 млрд
23:30
Речь Нарышкина: глава СВР о борьбе за умы, Трампе, Сирии, Корее и киберугрозе НАТО
23:29
Россия и Япония договорились о совместном разведении морских ежей
23:27
Карта «Мир» и финансовый суверенитет
23:25
Киев «атакует» Мариуполь. МВД Украины начало спецоперацию в городе
22:57
Проекту тяжелого военного БПЛА «Альтаир» не хватило денег Минобороны
22:56
Затонувший в Босфоре разведкорабль РФ напичкан сверхсекретным оборудованием
19:43
Воевал против УПА? В тюрьму!
19:36
Helsingin Sanomat: Основная ответственность — на России
19:32
Историческая родина: Керчь ждет своих итальянцев
19:30
Украинская пропаганда проигрывает российской
19:27
Гибель «Лимана»: африканский скотовоз пустили на дно русского разведчика
19:21
Slate.fr: Они будут голосовать за Марин Ле Пен
18:33
США исподтишка готовят ядерный удар по России
18:31
Террорист: Снял Кремль, поел в Маке - пора убивать!
18:30
Сколько ты и я заплатим за свет для ЛНР
Все новости

Архив публикаций

«    Апрель 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
» » Ученые создали уникальные цепи из нанопроводников, которые могут проводить одновременно свет и электричество

Ученые создали уникальные цепи из нанопроводников, которые могут проводить одновременно свет и электричество

Цепь из нанопроводника

Группа ученых из университета Рочестера (University of Rochester) и Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH), в которую вошли специалисты в области материаловедения и оптики, создали опытные образцы цепей, состоящих из серебряных нанопроводников и пластин двухмерного материала, дисульфида молибдена (MoS2). Такая комбинация материалов позволяет цепи эффективно проводить одновременно электричество и свет вдоль одного крошечного нанопроводника, что в будущем может быть использовано при создании процессоров будущего поколения, способных обрабатывать и передавать информацию со скоростью света.

Структура такой простейшей цепи представлена на приведенном выше рисунке. На свободном конце серебряного нанопроводника сфокусирован свет лазера, который возбуждает на поверхности металла особый вид электромагнитных колебаний облака свободных электронов, называемых плазмонами. При этом ученые обнаружили, что пластина MoS2, расположенная на другом конце нанопроводника, тут же начинает излучать яркий свет, длина волны которого совпадает с длиной волны света лазера.

Заинтересовавшись этим явлением, ученые изучили происходящие там процессы и выяснили, что перенос энергии через нанопроводник в данном случае осуществляется возбужденными электронами, облако из которых и представляет собой плазмон. Когда эти плазмоны перемещаются по поверхности нанопроводника, они распадаются, электроны сбрасывают излишки своей энергии и проходят через серебряный нанопроводник дальше в виде электрического тока. В районе пластины MoS2, энергия добравшихся туда плазмонов и электронов преобразуется в энергию излучаемых фотонов света, проходя через промежуточный этап формирования и распада экситонов, квазичастиц, состоящих из связанных свободного электрона и электронной дырки в полупроводнике.

Следует отметить, что данное явление становится возможным лишь благодаря тому, что дисульфид молибдена является материалом с явно выраженными полупроводниковыми свойствами. Наличие запрещенной зоны у этого материала позволяет преобразовать энергию электронов сначала в энергию экситонов, а затем и в энергию фотонов. Если вместо пластины MoS2 использовать пластину графена, то эффект переноса света работать не будет, так как у графена отсутствует запрещенная зона.

При переносе энергии движущимися по нанопроводнику плазмонами не обходится без потерь, в ходе экспериментов ученые выяснили, что при переносе энергии на два-три микрона (миллионных долей метра) теряется до третей части от изначального количества энергии. Тем не менее, в масштабах нанометровых расстояний кристаллов фотонно-электронных чипов такие потери будут очень малы и их наличие не будет играть большой роли.

В заключение следует заметить, что фотоэлектрические приборы и устройства могут работать намного быстрее и тратить при этом меньше энергии, нежели аналогичные электронные устройства. Но, узлы фотоэлектрических устройств, выполняющие фокусировку света и другие функции, не могут быть миниатюризированы до уровня их использования на кристаллах чипов. Эта проблема как раз и может быть решена при помощи нанопроводников, дисульфида молибдена, из которых можно будет изготавливать фотоэлектрические цепи, более сложные, чем цепь, использовавшаяся учеными в первых экспериментах для передачи света.

Следующими шагами, которые намерены предпринять ученые, будет создание сложных фотоэлектрических схем из нанопроводниковых цепей, в которые будут включены собственные светодиодные источники света. Эти схемы будут играть роль логических элементов, выполняющих определенные логические и арифметические действия, которые, как известно, являются базовыми элементами всей современной цифровой техники.
 

Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх