Лента новостей

12:28
Смирнов объяснил, почему «туристическая блокада» Крыма провалилась
12:27
Экс-глава MI-6 раскрыл провалившиеся из-за Путина планы Британии по развалу России
12:25
Цэевропа скупила все российские товары: оборот с агрессором вырос на 40%
12:24
«Хватит болтать про Крымнаш!» Глава МИД Германии предложил забыть про полуостров и добиваться перемирия на Донбассе
12:24
Баржа придёт – порядок наведёт. Гройсман лично возглавит арбузный караван
12:23
Стройка Керченского моста: вбита последняя свая для автомобильной части
12:22
«Третья мировая война» начнется на Украине
12:21
Майданный синдром: санкции против России вызваны «обидой за Крым»
12:20
Россия, Китай, теперь ещё и Германия против США в вопросе Северной Кореи
12:19
Как при Каддафи: что Москва может получить в Ливии
12:18
«Терминатор»: судный день
10:38
Павел Раста: Игрушки дьявола
10:37
Возвращение к корням: трансформация фермерства в России
10:36
Экономика России вступила в новую стадию медленного роста
10:35
Началась Иловайская битва №2
10:33
Скандал с Ираном - это очень плохая новость
10:32
Малороссия или Украина?
10:31
Украинские ДРГ понесли потери, пытаясь прорваться на территорию ДНР
10:30
«Аль-Каида» напала на «умеренных отрезателей голов», захватив их штаб и склад ракет TOW
10:30
Постыдная тайна памятника воинам АТО
10:07
«Великие маги» возвращаются. «Белое братство» Америки выходит из подполья
10:02
Амстердамский договор 1717 года – крупный успех русской дипломатии
10:01
Укрофашизм и деградация разума
10:00
Как из-за одного химика немцы полгода не могли бомбить Ленинград
09:57
Несколько фактов о Российской империи
23:21
Украинский флот исчезнет в ближайшее время
23:10
Новости США: в Шарлотсвилле не обошлось без иностранного вмешательства
23:09
The Times в тревоге: немецкие политики хотят наладить отношения с Москвой
23:07
Сирийский след в Венесуэле: чем на самом деле Мадуро разозлил США
23:06
Насколько опасна непредсказуемость Трампа?
23:01
Транзитный тупик вместо транзитного коридора
23:00
Александр Роджерс: Шарлоттсвиль и гражданская война в США
22:58
США сделали «первый выстрел» в конфликте с Китаем
22:56
Где пройдет решающая битва сирийской войны
17:55
Прощай, Украина: российский Крым освобождается от долгов Киеву
17:54
Новые перлы от «базарных барыг»: украинцы ездят на автохламе, потому что не разбираются в марках машин
17:50
Гиднюки не хотят прощаться с «немытой Россией». Поезд Львов-Москва лидирует в перевозках «нерабов» в «Мордор»
17:49
Кравчук пел в караоке с Януковичем «Подмосковные вечера», пока на Майдане происходило «звыряче побыття» «онижедетей»
17:49
«Кольчужный скандал-2»: США добивают Порошенко по той же схеме, что и Кучму
17:48
Боевики АТО похвастались, как избивают старших офицеров и посылают на х… генералов
17:43
Украинский диверсант в Крыму дал признание на видеокамеру
17:42
В Киеве грызут ногти: Сурков и Волкер готовы встретиться в Минске
17:40
Американский ветеран рассказал, почему ВСУ не могут покорить Донбасс
17:35
Современный и мощный: опубликованы кадры двигателя для «заряженной Весты»
17:34
Украинский депутат удивился стремительному развитию Крыма
Все новости

Архив публикаций

«    Август 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031 
» » 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