Bất chấp việc sử dụng rộng rãi các đường truyền quang với máy thu phát và laser, việc xử lý dữ liệu toàn quang vẫn là một bí mật được bảo vệ chặt chẽ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học đến từ Nga và Anh sẽ giúp thúc đẩy con đường này. một trong những bí ẩn cơ bản về sự tương tác mạnh mẽ giữa ánh sáng và các phân tử hữu cơ.
Chất hữu cơ thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học là có lý do. Sự tiến hóa của các sinh vật trên cạn gắn bó chặt chẽ với sự tương tác với ánh sáng. Và kết nối rất mạnh mẽ! Kiến thức về các định luật cơ bản của những kết nối này sẽ giúp đạt được tiến bộ lớn trong việc phát triển thiết bị điện tử dựa trên vật liệu hữu cơ. Đèn LED, tia laser và màn hình OLED ngày càng phổ biến chỉ là một vài trong số các ngành công nghiệp có thể đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng nhờ kiến thức mới.
Một bước đột phá trong việc tìm hiểu hiện tượng tương tác mạnh của ánh sáng với các phân tử hữu cơ đã được thực hiện bởi một nhóm các nhà khoa học đến từ Phòng thí nghiệm Quang tử lai Skoltech và Đại học Sheffield (Anh). Nguyên tắc ghép nối mạnh mẽ mang đến những cơ hội duy nhất cho việc xử lý thông tin toàn quang học mà không làm giảm đáng kể tốc độ tín hiệu và năng lượng khi chuyển đổi thành dòng điện như hiện nay. Nghiên cứu này là chủ đề của một bài viết trên tạp chí Vật lý Truyền thông Tự nhiên (văn bản bằng tiếng Anh có sẵn miễn phí tại ).
Giống như các nghiên cứu trước đây về sự tương tác mạnh của ánh sáng (photon) với vật chất, các nhà khoa học đã nghiên cứu “sự pha trộn” của các photon với sự kích thích điện tử của các phân tử, hay còn gọi là exiton. Sự tương tác của photon với quasiparticles—exciton—dẫn đến sự xuất hiện của các quasiparticles khác—Polariton. Polariton kết hợp tốc độ truyền ánh sáng cao và các tính chất điện tử của vật chất. Nói một cách đơn giản, photon được vật chất hóa và có các đặc tính gần giống với các đặc tính của electron. Với cái này rồi !
Dựa trên phân cực, có thể tạo ra một bóng bán dẫn hoạt động và trong tương lai là một bộ xử lý. Một máy tính như vậy sẽ không yêu cầu các cảm biến phát xạ và chuyển đổi quang vốn có hiệu suất thấp và hiệu suất thấp, và nhóm nghiên cứu từ Skoltech hôm nay đã đặt dấu chấm hết cho bí ẩn về tương tác phân cực.
“Qua các thí nghiệm, người ta biết rằng khi các phân cực ngưng tụ trong chất hữu cơ, sẽ xảy ra sự thay đổi mạnh về tính chất quang phổ và sự dịch chuyển này luôn dẫn đến sự gia tăng tần số của các phân cực. Đây là một chỉ báo về các quá trình phi tuyến xảy ra trong hệ thống, chẳng hạn như sự thay đổi màu sắc của kim loại khi nó nóng lên.”
Nhóm đã phân tích dữ liệu thực nghiệm và thiết lập sự phụ thuộc chính của sự dịch chuyển tần số phân cực vào các thông số quan trọng nhất của sự tương tác của ánh sáng với các phân tử hữu cơ. Lần đầu tiên, người ta đã phát hiện ra ảnh hưởng mạnh mẽ của sự truyền năng lượng giữa các phân tử lân cận đến tính chất phi tuyến của các phân cực. Điều này tiết lộ động lực đằng sau các phân cực. Biết được bản chất của cơ chế, có thể phát triển lý thuyết và xác nhận nó bằng các thí nghiệm thực tế, chẳng hạn như kết nối một số ngưng tụ phân cực thành một mạch duy nhất để xây dựng bộ xử lý phân cực.
Nguồn: 3dnews.ru