Группа исследователей показала, как с помощью импульсов света можно ускорить перенос электронов, и смогла таким образом переключать электронные токи со скоростью примерно 600 аттосекунд (10-18).
Компоненты современной электроники, обычно основанной на полупроводниковых технологиях, способны включаться или выключаться за пикосекунды (10-12). При этом обычные мобильные телефоны и компьютеры работают на максимальных частотах в несколько гигагерц, и лишь отдельные транзисторы могут приближаться к терагерцевым показателям. Дальнейшее увеличение скорости колебаний является сложной задачей.
Однако ученые из Университетов Констанца, Париж-Юга, Люксембурга, Центра физики материалов и Международного физического центра Доностия разработали экспериментальную установку для манипулирования движением электронов при помощи сверхкоротких световых импульсов.
Она состояла изнаноразмерных золотых антенн и сверхбыстрого лазера, излучающего 100 млн одноцикловых импульсов света в секунду для генерации измеряемого тока. Оптическая антенна в виде бабочки фиксировала субволновую и субциклическую пространственно-временную концентрацию электрического поля импульса в зазоре шириной 6 нм.
В результате нелинейного туннелирования электронов из металла и ускорения в зазоре оптического поля исследователям удалось переключать электронные токи со скоростью около 600 атосекунд. Этот процесс происходит во временных масштабах, составляющих менее половины периода колебаний светового импульса.
По словам ученых, в отдаленном будущем эта технология позволит создавать электронику, работающую со скоростью света.
Ранее мы также сообщали о разработке модели квантового аккумулятора, который может работать без потерь энергии.
текст: Илья Бауэр, фото: University of Konstanz
