Alıcı-vericiler ve lazerlerle birlikte optik iletişim hatlarının yaygın şekilde kullanılmasına rağmen, tamamen optik veri işleme, yakından korunan bir sır olmaya devam ediyor. Rusya ve İngiltere'den bilim adamlarından oluşan bir ekip tarafından yapılan yeni bir çalışma, bu yolun ilerlemesine yardımcı olacak. Işık ve organik moleküller arasındaki güçlü etkileşimin temel gizemlerinden biri.
Organiklerin bilim insanlarının ilgisini çekmesinin bir nedeni var. Karasal organizmaların evrimi, ışıkla etkileşimle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Ve çok güçlü bir şekilde bağlandım! Bu bağlantıların temel yasalarının bilgisi, organik materyallere dayalı elektroniklerin geliştirilmesinde büyük ilerleme kaydedilmesine yardımcı olacaktır. LED'ler, lazerler ve giderek daha popüler hale gelen OLED ekranlar, yeni bilgilerle büyümelerini hızlandırabilecek sektörlerden sadece birkaçı.
Işığın organik moleküllerle güçlü etkileşimi olgusunu anlamada çığır açan bir buluş, Skoltech Hibrit Fotonik Laboratuvarı ve Sheffield Üniversitesi'nden (İngiltere) bilim adamlarından oluşan bir ekip tarafından gerçekleştirildi. Güçlü birleştirme ilkeleri, günümüzde meydana gelen, akıma dönüştürüldüğünde sinyal hızında ve enerjisinde önemli bir kayıp olmaksızın, tamamen optik bilgi işleme için benzersiz fırsatlar sunar. Bu çalışma Nature Communications Physics dergisindeki bir makalenin konusudur (İngilizce metin şu adreste ücretsiz olarak mevcuttur: ).
Işığın (fotonların) madde ile güçlü etkileşimleri üzerine yapılan önceki çalışmalarda olduğu gibi, bilim insanları fotonların moleküllerin veya eksitonların elektronik uyarımı ile “karışmasını” incelediler. Fotonların yarı parçacıklar (eksitonlar) ile etkileşimi, diğer yarı parçacıklar (polaritonlar) ortaya çıkmasına yol açar. Polaritonlar, ışığın yüksek yayılma hızı ile maddenin elektronik özelliklerini birleştirir. Basitçe söylemek gerekirse, foton maddeleşmiş ve elektronunkine yakın özellikler kazanmıştır. Bununla zaten !
Polariteye dayanarak çalışan bir transistör ve gelecekte bir işlemci oluşturmak mümkündür. Böyle bir bilgisayar, düşük verimliliğe ve düşük performansa sahip olan yayıcı ve foto-dönüştürücü sensörlere ihtiyaç duymayacak ve Skoltech ekibi bugün polariton etkileşimlerinin gizemine son verdi.
“Polaritonların organik maddede yoğunlaşması durumunda spektral özelliklerde keskin bir değişimin meydana geldiği ve bu değişimin her zaman polaritonların frekansında bir artışa yol açtığı deneylerden bilinmektedir. Bu, tıpkı bir metalin ısındıkça renginin değişmesi gibi, sistemde meydana gelen doğrusal olmayan süreçlerin bir göstergesidir.”
Grup deneysel verileri analiz etti ve polariton frekans kaymasının, ışığın organik moleküllerle etkileşiminin en önemli parametrelerine olan temel bağımlılıklarını belirledi. İlk defa, komşu moleküller arasındaki enerji transferinin polaritonların doğrusal olmayan özellikleri üzerindeki güçlü etkisi keşfedildi. Bu, polaritonların ardındaki itici gücü ortaya çıkardı. Mekanizmanın doğasını bilerek, teoriyi geliştirmek ve bunu pratik deneylerle doğrulamak mümkündür; örneğin, polariton işlemcileri oluşturmak için birkaç polariton yoğunlaşmasını tek bir devreye bağlamak.
Kaynak: 3dnews.ru