Nepaisant plačiai paplitusių optinių ryšių linijų su siųstuvais-imtuvais ir lazeriais, visiškai optinis duomenų apdorojimas išlieka griežtai saugoma paslaptis. Naujas mokslininkų komandos iš Rusijos ir Didžiosios Britanijos tyrimas padės pažengti šiuo keliu. viena iš pagrindinių stiprios šviesos ir organinių molekulių sąveikos paslapčių.
Organika ne veltui sudomino mokslininkus. Sausumos organizmų evoliucija yra neatsiejamai susijusi su sąveika su šviesa. Ir susijungė labai stipriai! Pagrindinių šių jungčių dėsnių išmanymas padės pasiekti didelę pažangą kuriant elektroniką, pagrįstą organinėmis medžiagomis. Šviesos diodai, lazeriai ir vis populiarėjantys OLED ekranai – tai tik keletas pramonės šakų, kurios galėtų paspartinti savo augimą gavusios naujų žinių.
Proveržį suvokiant stiprios šviesos sąveikos su organinėmis molekulėmis reiškinius padarė Skoltech hibridinės fotonikos laboratorijos ir Šefildo universiteto (JK) mokslininkų komanda. Stipraus sujungimo principai suteikia unikalias galimybes visiškai optiniam informacijos apdorojimui neprarandant signalo greičio ir energijos konvertuojant į srovę, o tai vyksta šiandien. Šis tyrimas yra straipsnyje „Nature Communications Physics“ (tekstas anglų kalba yra laisvai prieinamas adresu ).
Kaip ir ankstesniuose tyrimuose apie stiprią šviesos (fotonų) sąveiką su medžiaga, mokslininkai tyrinėjo fotonų „maišymą“ su elektroniniu molekulių arba eksitonų sužadinimu. Dėl fotonų sąveikos su kvazidalelėmis – eksitonais – atsiranda kitų kvazidalelių – poliaritonų. Poliaritonai sujungia didelį šviesos sklidimo greitį ir elektronines materijos savybes. Paprasčiau tariant, fotonas tarsi materializuojasi ir įgyja savybes, artimas elektrono savybėms. Jau su šituo !
Remiantis polaritonu, galima sukurti veikiantį tranzistorių, o ateityje ir procesorių. Tokiam kompiuteriui nereikės skleidžiančių ir fotokonvertuojančių jutiklių, kurių efektyvumas yra mažas ir našumas, o Skoltech komanda šiandien padėjo tašką polaritonų sąveikos paslapčiai.
„Iš eksperimentų žinoma, kad poliaritonams kondensuojantis organinėje medžiagoje, įvyksta staigus spektrinių savybių poslinkis, ir šis poslinkis visada lemia poliaritonų dažnio padidėjimą. Tai yra netiesinių procesų, vykstančių sistemoje, rodiklis, kaip, pavyzdžiui, metalo spalvos pasikeitimas jam įkaistant.
Grupė išanalizavo eksperimentinius duomenis ir nustatė pagrindines poliaritonų dažnių poslinkio priklausomybes nuo svarbiausių šviesos sąveikos su organinėmis molekulėmis parametrų. Pirmą kartą buvo atrasta stipri energijos perdavimo tarp gretimų molekulių įtaka netiesinėms polaritonų savybėms. Tai atskleidė polaritonų varomąją jėgą. Žinant mechanizmo prigimtį, galima sukurti teoriją ir patvirtinti ją praktiniais eksperimentais, pavyzdžiui, sujungti kelis polaritoninius kondensatus į vieną grandinę statyti poliaritono procesorius.
Šaltinis: 3dnews.ru