Нанометровая фокусировка

Нанометровая фокусировка



Наука

Специалисты Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology, Caltech) создали прибор, фокусирующий свет в луч диаметром всего несколько нанометров. По мнению исследователей, эта разработка может привести к появлению нового поколения элементной базы для вычислительной техники, коммуникационного оборудования и средств работы с изображениями.

Свет позволяет передавать большее количество информации с большей эффективностью, чем электрический ток, передаваемый по медным проводникам, потому в линиях связи сегодня широко используются оптические технологии. Однако их использованию внутри компьютеров и других электронных устройств препятствует сложность микроминиатюризации. В частности, до сих пор не удавалось сформировать свет в пучки диаметра, сопоставимого с размерами проводников в электронных микросхемах. Как только размеры компонентов становятся меньше длины волны (несколько сотен нанометров в случае видимого света), сказывается дифракционный предел, физически препятствующий дальнейшей фокусировке.

Специалисты Caltech смогли обойти проблему, создав новый вид волновода, напоминающий туннель, по которому распространяется свет. Прибор, описанный в свежем номере журнала Nature Photonics, изготовлен из аморфного диоксида кремния и покрыт тонким слоем золота. Размеры прибора видны на нижней иллюстрации.

Нанометровая фокусировка

Когда свет проходит по волноводу, фотоны взаимодействуют с электронами на границе двух сред. Электроны начинают колебаться и колебания распространяются вдоль прибора в форме волн. Поскольку параметры колебаний прямо связаны с параметрами светового излучения, они могут переносить ту же самую информацию.

Другими словами, вместо того, чтобы фокусировать свет (что невозможно из-за дифракционного предела), прибор «фокусирует» колебания электронов, которые известны под названием поверхностных плазмонных поляритонов (surface plasmon polaritons, SPP). Колебания SPP передаются по волноводу и фокусируются по мере перемещения к заостренному концу прибора.

В отличие от прежних попыток сфокусировать луч света до таких размеров, новый прибор характеризуется гораздо более высокой эффективностью — около 50%. Если же размеры волновода увеличить до 14 х 80 нм, то эффективность повышается до 70%.

Важным достоинством разработки является то, что прибор изготавливается с применением существующих технологий полупроводникового производства, так что его легко интегрировать в современные микросхемы.

В числе потенциальных применений разработки ученые называют повышение плотности магнитной записи за счет локального подогрева носителя, микросхемы для оборудования связи и датчики.



Теги: Caltech, Свет, Фокусировка, Луч




Новое по теме: Наука


Тематические новости:


Категория: Техника » Наука
| 11-12-2012, 22:37 | Просмотров: 1917 | Комментарии (0)

Реклама

 

Загрузка ...

 

 




Комментарии:


Добавление комментария:

 Ваше Имя:
 Ваш E-Mail:
Введите код:

( Ctrl + Enter )

 






Copyright 2005 - 2016 © GizMod.Ru | GizModo.Ru | GizmoSoft.Ru | GizMobi.Ru
При републикации приветствуется ссылка на первоисточник.
Запросов: 3 (0,0518).