Группа ученых из Москвы, Санкт-Петербурга и Еревана в ходе исследования оптических свойств нанопроволок фосфида галлия разработала сложные оптические элементы, предназначенные для интегральных схем компьютеров будущего. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Small.
В исследовании участвовали сотрудники лаборатории функциональных наноматериалов Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, а также их коллеги из Санкт-Петербургского Академического университета им. Ж.И. Алферова, Высшей школы экономики (ВШЭ), университета ИТМО, Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) и Ереванского государственного университета.
В первой части эксперимента исследовалось влияние диаметра волновода на его светопроводящие свойства. На один конец нанокристалла фокусировали лазерный пучок и смотрели в оптический микроскоп, высвечивается ли свет на другом конце. Минимальный диаметр кристалла, при котором свет проходил через волновод, зависел от длины волны лазера. Чем больше длина волны, тем шире должен быть волновод.
Затем ученые детально исследовали пропускающие способности волновода. Для этого вводилось широколополосное лазерное излучение (от видимого до ближнего инфракрасного диапазона) в один конец нанопроволоки и измеряли спектр на другом. Выходной спектр зависел от ее диаметра. Определенные провода показали проявление пиков в спектрах пропускания. Это означает, что волноводы из фосфида галлия проявляют резонансные свойства — с их помощью можно усиливать свет определенной частоты, достигая фильтрации сигнала или генерацию лазерного излучения на наномасштабе.
В последней части работы ученые исследовали разветвитель. Для этого специалисты изогнули две нанопроволоки и соединили друг с другом в форме буквы “X”. Освещая кончик одной из них, физики получали световой сигнал на концах обоих нанокристаллов. Соединив несколько таких нанопроволок, ученые показали, что даже при сильном изгибе материал не разрушается, сохраняет форму и пропускает свет.
Ранее ученые предложили использовать мини-копии мозга человека для создания биокомпьютера будущего