علیرغم استفاده گسترده از خطوط ارتباطی نوری با فرستنده‌ها و لیزرها، پردازش داده‌های تمام نوری همچنان یک رمز و راز کاملاً محافظت شده باقی مانده است. یک مطالعه جدید توسط تیمی از دانشمندان روسیه و بریتانیا به پیشبرد این مسیر کمک خواهد کرد. یکی از اسرار اساسی تعامل قوی بین نور و مولکول های آلی است.
ارگانیک ها به دلایلی دانشمندان علاقه مندی دارند. تکامل موجودات زمینی به طور جدایی ناپذیری با تعامل با نور مرتبط است. و بسیار قوی متصل شد! آگاهی از قوانین اساسی این اتصالات به پیشرفت بزرگ در توسعه الکترونیک مبتنی بر مواد آلی کمک می کند. ال ای دی ها، لیزرها و صفحه نمایش های OLED که به طور فزاینده ای محبوب هستند، تنها تعدادی از صنایعی هستند که می توانند با دانش جدید رشد خود را تسریع کنند.
پیشرفتی در درک پدیده‌های برهمکنش قوی نور با مولکول‌های آلی توسط تیمی از دانشمندان آزمایشگاه فوتونیک هیبریدی Skoltech و دانشگاه شفیلد (بریتانیا) انجام شد. اصول کوپلینگ قوی فرصت های منحصر به فردی را برای پردازش اطلاعات تمام نوری بدون از دست دادن قابل توجه سرعت و انرژی سیگنال هنگام تبدیل به جریان، که امروزه اتفاق می افتد، ارائه می دهد. این مطالعه موضوع مقاله ای در Nature Communications Physics است (متن به زبان انگلیسی به صورت رایگان در دسترس است ).
مانند مطالعات قبلی در مورد برهمکنش‌های قوی نور (فوتون‌ها) با ماده، دانشمندان «اختلاط» فوتون‌ها را با تحریک الکترونیکی مولکول‌ها یا اکسیتون‌ها مورد مطالعه قرار دادند. برهم کنش فوتون ها با شبه ذرات - اکسیتون ها - منجر به ظهور شبه ذرات دیگر - قطبیتون ها می شود. پلاریتون ها سرعت بالای انتشار نور و خواص الکترونیکی ماده را با هم ترکیب می کنند. به بیان ساده، فوتون، به عنوان مثال، مادی شده است و خواصی نزدیک به خواص الکترون پیدا می کند. با این قبلا !
بر اساس پلاریتون، می توان یک ترانزیستور کار و در آینده یک پردازنده ایجاد کرد. چنین کامپیوتری نیازی به حسگرهای گسیل و تبدیل عکس ندارد که کارایی پایین و عملکرد پایینی دارند و تیم Skoltech امروز به رمز و راز تعاملات قطبی پایان داده است.
از آزمایش‌ها مشخص شده است که وقتی پلاریتون‌ها در مواد آلی متراکم می‌شوند، یک جابجایی شدید در خواص طیفی رخ می‌دهد و این تغییر همیشه منجر به افزایش فراوانی پلاریتون‌ها می‌شود. این نشان‌دهنده فرآیندهای غیرخطی است که در سیستم اتفاق می‌افتند، درست مانند تغییر رنگ یک فلز هنگام گرم شدن.
این گروه داده های تجربی را تجزیه و تحلیل کردند و وابستگی های کلیدی تغییر فرکانس پلاریتون را بر روی مهم ترین پارامترهای برهمکنش نور با مولکول های آلی ایجاد کردند. برای اولین بار، تأثیر قوی انتقال انرژی بین مولکول های همسایه بر روی خواص غیرخطی پلاریتون ها کشف شده است. این نیروی محرکه پشت پلاریتون ها را آشکار کرد. با دانستن ماهیت مکانیسم، می توان این نظریه را توسعه داد و با آزمایش های عملی آن را تأیید کرد، به عنوان مثال، اتصال چندین میعانات پولاریتون به یک مدار واحد برای ساخت پردازنده های پلاریتون.
منبع: 3dnews.ru