Лента новостей

15:41
Спяшие - попадание в десятку!
15:29
Астроном НАСА рассказал, почему ученые до сих пор не нашли пришельцев
15:25
National Interest: Америке остаётся лишь наблюдать, как С-400 расходятся по миру
15:24
F-35 - залог мира. Потому что на войне ему делать нечего
15:21
США умирают в конвульсиях. И готовы разнести всю планету
15:20
Почему психует Пентагон
15:19
Гонка вооружений на новых физических принципах
15:16
Россия встряла в сирийский конфликт, чтобы отбить Украину у Запада
15:08
L'Orient-Le Jour: «Прагматическое сотрудничество»
14:39
Порошенко лишил парламент «брони», а михомайдан - главных лозунгов
14:38
Американцы назначат Вакарчука преемником Порошенко
14:37
Медреформа канадской докторши готовит миллионы украинцев к земле
14:36
Пентагон провёл перекличку в Сирии
13:09
Newsweek: «Искандер-М»: пугающее дополнение
13:03
Насильственная депортация как акт гуманизма
12:58
Царем будет Путин
12:43
Скисшие «сливки общества»: Собчак и Сечин в списке антигероев
12:37
Путин считает, что Украина — недогосударство
12:32
У Порошенко патронов осталось — только застрелиться
12:24
РФ обеспокоена возможным вмешательством США в выборы
11:31
Про сыр при социализме и капитализме
11:29
Хорошо ли жили в СССР
11:22
Как правильно использовать труды академика Фоменко?
11:21
Исторический расчёт: почему Россия продала Аляску
11:21
Александр Роджерс: А что там у американцев?
11:20
Путь Симона Петлюры: украинские власти выбрали плохой пример для подражания
11:19
Список «козлов на вынос»: Порошенко, Аваков…
11:18
«Цэ фиаско, браття». Киевский режим довел ситуацию до конфликта с ЕС
11:17
Госдеп подставил Трампа: фронт ан-Нусра применял химическое оружие в Идлибе
11:07
В брехню Гройсмана не верят даже кастрюльки
11:06
Путин: Ельцин сдал все наши ядерные секреты американцам
10:55
Корейская неожиданность: на что способен новый танк Сеула «Черная пантера»
10:52
Путину пришлось защищать Трампа
10:51
Зарядите мои «Искандеры»
00:11
Россия должна вернуть Украине ядерный арсенал
00:05
Этот день в истории - 20 Октября
21:44
Северная Корея нацелилась на создание подводных атомных крейсеров
21:42
Скандальное расследование ФБР о связях Клинтон с Кремлем
21:41
США обвинили Дамаск и всех союзников в попытках помешать освобождению Ракки от ИГИЛ
21:39
Конгресс США признал, что Порошенко захватил власть на Украине
21:37
«Русские сильно опережают американцев в игре в прятки…» Советская Россия глазами индийца
21:34
Что случилось с «крышей» Муженко?
21:32
Европа не признает независимость Каталонии
21:11
Длинная тень Януковича над Киевом
21:10
Перераспределяя ресурсы: почему Пентагон предлагает сократить количество военных баз США в мире
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 


» » 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

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