Учёные из ИТМО придумали новый материал для создания очень быстрых оптических чипов и транзисторов. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе института.
Команда исследователей из разных стран впервые продемонстрировала, что галогенидные перовскиты могут стать основой для нелинейных оптических элементов на чипах. Они позволяют разрабатывать сверхскоростные оптические чипы и транзисторы, а также другие интегральные оптические системы. В отличие от других материалов, эти перовскиты работают при комнатной температуре и их производство не требует больших затрат. Исследование опубликовано в журнале ACS Nano и поддержано программой «Приоритет 2030».
Чтобы создать оптические компьютеры, нужны новые элементы интегральной фотоники, например, высокоскоростные оптические чипы, которые передают информацию с помощью фотонов. Частицы света обеспечивают высокую пропускную способность и передают данные на большие расстояния без искажений. Однако для управления светом нужен материал с оптической нелинейностью, который позволяет контролировать прохождение фотонов, меняя свои свойства под воздействием света.
В последнее время для создания таких материалов часто используют экситон-поляритоны, которые сочетают низкие оптические потери с высокой скоростью фотонов и нелинейностью экситонов. Но они работают только при низких температурах. Учёные из России, Германии, Швейцарии, Турции и Великобритании показали, что можно создать оптические элементы на основе экситон-поляритонных волноводов с использованием галогенидных перовскитов, которые можно производить просто и недорого, а экситон-поляритоны в них существуют при комнатной температуре.
«Мы сделали платформу из перовскита MAPbBr3, по которой световые импульсы движутся, как машины по улице. Наша «улица» меняется под воздействием самих импульсов, что позволяет управлять прохождением света», — пояснил один из авторов исследования Никита Глебов.
В ходе экспериментов учёные зафиксировали уникальные нелинейные оптические эффекты галогенидных перовскитов. Исследование показало, что платформа поддерживает различные режимы импульсов, давая возможность создавать предсказуемые и гибкие сверхбыстрые оптические устройства.
«Перовскиты — это уникальная и доступная платформа для создания оптических схем. Но чтобы полностью реализовать фотонные интегральные схемы, нужно решить ряд технических задач. Мы продолжаем работать над их разработкой и изучаем возможности создания сверхчувствительных сенсоров», — рассказал один из авторов исследования Сергей Макаров.
Ранее сообщалось, что томские учёные продолжат разработку методов 3D-печати деталей сложной формы.