Er gwaethaf y defnydd eang o linellau cyfathrebu optegol gyda throsglwyddyddion a laserau, mae prosesu data holl-optegol yn parhau i fod yn gyfrinach a warchodir yn agos. Bydd astudiaeth newydd gan dîm o wyddonwyr o Rwsia a Phrydain Fawr yn helpu i ddatblygu'r llwybr hwn. un o ddirgelion sylfaenol y rhyngweithio cryf rhwng golau a moleciwlau organig.
Mae gan organig ddiddordeb mewn gwyddonwyr am reswm. Mae cysylltiad annatod rhwng esblygiad organebau daearol a rhyngweithio â golau. Ac yn gysylltiedig yn gryf iawn! Bydd gwybodaeth am gyfreithiau sylfaenol y cysylltiadau hyn yn helpu i wneud cynnydd mawr wrth ddatblygu electroneg yn seiliedig ar ddeunyddiau organig. Dim ond rhai o'r diwydiannau a allai gyflymu eu twf gyda gwybodaeth newydd yw LEDs, lasers a'r sgriniau OLED cynyddol boblogaidd.
Gwnaed datblygiad arloesol o ran deall ffenomenau rhyngweithio cryf rhwng golau â moleciwlau organig gan dîm o wyddonwyr o Labordy Ffotoneg Hybrid Skoltech a Phrifysgol Sheffield (DU). Mae egwyddorion cyplu cryf yn cynnig cyfleoedd unigryw ar gyfer prosesu gwybodaeth holl-optegol heb golli cyflymder signal ac egni'n sylweddol pan gaiff ei drawsnewid i gerrynt, sy'n digwydd heddiw. Mae'r astudiaeth hon yn destun erthygl yn Nature Communications Physics (mae testun yn Saesneg ar gael am ddim yn ).
Yn yr un modd ag astudiaethau blaenorol o ryngweithiadau cryf golau (ffotonau) â mater, astudiodd y gwyddonwyr “gymysgu” ffotonau â chyffro electronig moleciwlau, neu excitons. Mae rhyngweithio ffotonau â lledronynnau - excitons - yn arwain at ymddangosiad lledronynnau eraill - pegynau. Mae polaritons yn cyfuno cyflymder lluosogi golau a phriodweddau electronig mater. Yn syml, mae'r ffoton, fel petai, wedi'i wireddu ac yn caffael priodweddau sy'n agos at rai'r electron. Gyda hyn yn barod !
Yn seiliedig ar polariton, mae'n bosibl creu transistor gweithredol ac, yn y dyfodol, prosesydd. Ni fydd angen synwyryddion allyrru a ffoto-drosi ar gyfrifiadur o'r fath, sydd ag effeithlonrwydd isel a pherfformiad isel, ac mae'r tîm o Skoltech heddiw wedi rhoi diwedd ar ddirgelwch rhyngweithiadau polariton.
“Mae'n hysbys o arbrofion, pan fydd polaritonau'n cyddwyso mewn deunydd organig, fod newid sydyn mewn priodweddau sbectrol yn digwydd, ac mae'r newid hwn bob amser yn arwain at gynnydd yn amlder polaritonau. Mae hwn yn ddangosydd o brosesau aflinol sy'n digwydd yn y system, yn union fel, er enghraifft, y newid mewn lliw metel wrth iddo gynhesu.”
Dadansoddodd y grŵp y data arbrofol a sefydlu dibyniaethau allweddol y symudiad amledd polariton ar baramedrau pwysicaf rhyngweithio golau â moleciwlau organig. Am y tro cyntaf, darganfuwyd dylanwad cryf trosglwyddo egni rhwng moleciwlau cyfagos ar briodweddau aflinol polaritonau. Datgelodd hyn y grym y tu ôl i'r polaritonau. Gan wybod natur y mecanwaith, mae'n bosibl datblygu'r ddamcaniaeth a'i chadarnhau gydag arbrofion ymarferol, er enghraifft, i gysylltu sawl cyddwysiad polariton i gylched sengl i adeiladu proseswyr polariton.
Ffynhonnell: 3dnewyddion.ru