Австралийские ученые совершили нечто, казалось бы, невозможное. Они создали нелинейные диэлектрические резонаторы, которые могли совершить революцию в электронике.
Группа исследователей из Австралийского национального университета (ANU) создала полупрозрачные слайды, которые позволяют одновременно отображать два разных изображения, если смотреть на них с противоположных сторон. Это стало возможным благодаря достижениям в области физики, известной как нелинейная оптика. Открытие может найти применение в фотонике и способствовать созданию более быстрого Интернета. Подробности описаны в Nature Photonics .
Как это работает?
В классических средах, таких как стекло и вода, свет имеет тенденцию двигаться линейно, как вперед, так и назад. Ученые ANU решили изменить это. Они создали крошечные слайды, покрытые наночастицами цилиндрической формы, каждая из которых настолько мала, что 12 000 из них поместились бы на поперечном сечении волоса (диаметр 0,06–0,08 мм).
Каждый цилиндр управлял потоком света, как дорожные знаки, направляющие движение.Нам удалось ввести асимметрию в пути распространения света, поэтому, когда свет движется вперед и назад, мы получаем совершенно разные результаты.Это называетсянелинейные диэлектрические резонаторы.Доктор Сергей Крук, физик АНУ
Цилиндры изготовлены из двух слоев кремния и нитрида кремния. У каждого из них был разный показатель преломления (это скорость, с которой свет проходит через данную среду). Цилиндры могут быть настроены на «светлый» или «темный» только в одном направлении (вперед или назад). Различные изображения могут быть созданы путем манипулирования ими.
Что могут эти наноцилиндры? Наиболее очевидное направление — «нанофотонные» ИТ-компоненты. Стоит отметить, что ключевым элементом любой электроники и сложной микропроцессорной архитектуры является диод, который позволяет электрическому току течь только в одном направлении. В фотонике диод называется изолятором.
Производимые в настоящее время изоляторы относительно громоздки и сложны, но исследования ученых ANU могут привести к гораздо меньшим и более простым конструкциям.
На современном этапе развития технологий мы невероятно хорошо умеем управлять электрическими токами и не так хорошо управляем световыми лучами.Это исследование могло бы стать первым убедительным шагом к созданию очень продвинутого управления движением светового луча.Это похоже на сложное управление движением электрического тока, которое мы начали внедрять в середине 20-го века.Доктор Сергей Крук