Παρά την ευρεία χρήση οπτικών γραμμών επικοινωνίας με πομποδέκτες και λέιζερ, η πλήρως οπτική επεξεργασία δεδομένων παραμένει ένα στενά φυλαγμένο μυστικό. Μια νέα μελέτη από μια ομάδα επιστημόνων από τη Ρωσία και τη Μεγάλη Βρετανία θα βοηθήσει στην προώθηση αυτού του μονοπατιού. ένα από τα θεμελιώδη μυστήρια της ισχυρής αλληλεπίδρασης μεταξύ φωτός και οργανικών μορίων.
Τα οργανικά έχουν ενδιαφέρει τους επιστήμονες για έναν λόγο. Η εξέλιξη των επίγειων οργανισμών είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την αλληλεπίδραση με το φως. Και συνδέθηκε πολύ δυνατά! Η γνώση των θεμελιωδών νόμων αυτών των συνδέσεων θα βοηθήσει να σημειωθεί μεγάλη πρόοδος στην ανάπτυξη ηλεκτρονικών που βασίζονται σε οργανικά υλικά. Τα LED, τα λέιζερ και οι ολοένα και πιο δημοφιλείς οθόνες OLED είναι μόνο μερικές από τις βιομηχανίες που θα μπορούσαν να επιταχύνουν την ανάπτυξή τους με νέες γνώσεις.
Μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση των φαινομένων της ισχυρής αλληλεπίδρασης του φωτός με τα οργανικά μόρια έγινε από μια ομάδα επιστημόνων από το Skoltech Hybrid Photonics Laboratory και το Πανεπιστήμιο του Sheffield (Ηνωμένο Βασίλειο). Οι αρχές της ισχυρής σύζευξης προσφέρουν μοναδικές ευκαιρίες για ολοκληρωμένη επεξεργασία πληροφοριών χωρίς τη σημαντική απώλεια ταχύτητας και ενέργειας σήματος όταν μετατρέπεται σε ρεύμα, που συμβαίνει σήμερα. Αυτή η μελέτη είναι το αντικείμενο ενός άρθρου στο Nature Communications Physics (το κείμενο στα αγγλικά διατίθεται δωρεάν στο ).
Όπως και με προηγούμενες μελέτες για τις ισχυρές αλληλεπιδράσεις του φωτός (φωτόνια) με την ύλη, οι επιστήμονες μελέτησαν την «ανάμιξη» φωτονίων με ηλεκτρονική διέγερση μορίων ή εξιτονίων. Η αλληλεπίδραση των φωτονίων με τα οιονεί σωματίδια—εξιόνια—οδηγεί στην εμφάνιση άλλων οιονεί σωματιδίων—πολαριτόνων. Οι πολαρίτες συνδυάζουν την υψηλή ταχύτητα διάδοσης του φωτός και τις ηλεκτρονικές ιδιότητες της ύλης. Με απλά λόγια, το φωτόνιο είναι, λες, υλοποιείται και αποκτά ιδιότητες κοντά σε αυτές του ηλεκτρονίου. Με αυτό ήδη !
Με βάση το polariton, είναι δυνατή η δημιουργία ενός τρανζίστορ εργασίας και, στο μέλλον, ενός επεξεργαστή. Ένας τέτοιος υπολογιστής δεν θα απαιτεί αισθητήρες εκπομπής και φωτομετατροπής, οι οποίοι έχουν χαμηλή απόδοση και χαμηλή απόδοση, και η ομάδα της Skoltech έβαλε σήμερα ένα τέλος στο μυστήριο των αλληλεπιδράσεων πολαριτόνων.
«Είναι γνωστό από πειράματα ότι όταν τα πολαριτόνια συμπυκνώνονται σε οργανική ύλη, συμβαίνει μια απότομη μετατόπιση των φασματικών ιδιοτήτων και αυτή η μετατόπιση οδηγεί πάντα σε αύξηση της συχνότητας των πολαριτονίων. Αυτός είναι ένας δείκτης μη γραμμικών διεργασιών που συμβαίνουν στο σύστημα, όπως, για παράδειγμα, η αλλαγή στο χρώμα ενός μετάλλου καθώς θερμαίνεται».
Η ομάδα ανέλυσε τα πειραματικά δεδομένα και καθόρισε τις βασικές εξαρτήσεις της μετατόπισης της συχνότητας του πολάριτον από τις πιο σημαντικές παραμέτρους της αλληλεπίδρασης του φωτός με τα οργανικά μόρια. Για πρώτη φορά, ανακαλύφθηκε μια ισχυρή επίδραση της μεταφοράς ενέργειας μεταξύ γειτονικών μορίων στις μη γραμμικές ιδιότητες των πολαριτονίων. Αυτό αποκάλυψε την κινητήρια δύναμη πίσω από τους πολαρίτονες. Γνωρίζοντας τη φύση του μηχανισμού, είναι δυνατό να αναπτυχθεί η θεωρία και να επιβεβαιωθεί με πρακτικά πειράματα, για παράδειγμα, η σύνδεση πολλών συμπυκνωμάτων πολάριτον σε ένα ενιαίο κύκλωμα για την κατασκευή επεξεργαστών πολάριτον.
Πηγή: 3dnews.ru