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新型纳米材料:可对光芯片上的内容擦除、重写

  • 产品时间:2022-01-07 01:07
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简要描述:德克萨斯州立大学奥斯丁分校的一位教授和他的研究团队联合研发出有了新型纳米材料,该纳米材料可对光芯片展开移除、改写等操作者。侦查任务所用于的军用无人机一般在敌人线后方捕猎画面。一般来说情况下,整个工程师队必须随时监控并远程移除在无人机芯片上所装载的脆弱信息。 由于所用于的芯片是光学而不是电子的,工程师现在可以抬手将一束UV光照射芯片上,芯片中的内容就不会立刻被移除。一场灾难就在这抬手一瞬间被防止了。 这种听得一起看起来007中才不会中用的技术,早已开始走出现实生活。...

详细介绍
本文摘要:德克萨斯州立大学奥斯丁分校的一位教授和他的研究团队联合研发出有了新型纳米材料,该纳米材料可对光芯片展开移除、改写等操作者。侦查任务所用于的军用无人机一般在敌人线后方捕猎画面。一般来说情况下,整个工程师队必须随时监控并远程移除在无人机芯片上所装载的脆弱信息。 由于所用于的芯片是光学而不是电子的,工程师现在可以抬手将一束UV光照射芯片上,芯片中的内容就不会立刻被移除。一场灾难就在这抬手一瞬间被防止了。 这种听得一起看起来007中才不会中用的技术,早已开始走出现实生活。

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德克萨斯州立大学奥斯丁分校的一位教授和他的研究团队联合研发出有了新型纳米材料,该纳米材料可对光芯片展开移除、改写等操作者。侦查任务所用于的军用无人机一般在敌人线后方捕猎画面。一般来说情况下,整个工程师队必须随时监控并远程移除在无人机芯片上所装载的脆弱信息。

由于所用于的芯片是光学而不是电子的,工程师现在可以抬手将一束UV光照射芯片上,芯片中的内容就不会立刻被移除。一场灾难就在这抬手一瞬间被防止了。

这种听得一起看起来007中才不会中用的技术,早已开始走出现实生活。在德克萨斯州大学奥斯丁分校Cockrell工程学院,机械工程和材料科学与工程教授郑跃兵(音译)所研发的纳米材料最近有了新的进展。

郑教授说道:“这种新型材料中的分子对光十分脆弱,因此我们可以用于UV光或特定的光波长来读取或创立光学元件,我们甚至可以将这个LED划归芯片,用无线读取其内容,我们甚至可以做定点读取。”为了测试他们的创意成果,研究人员用于绿色激光器在其纳米材料上尝试研发可以一种将光波从一个点引领到另一个点的波导结构,或者说是一个光波隧道。然后他们用UV光读取此波导,并用于绿色激光将其改写在完全相同的材料上。

研究人员声称这是首次有人用于仅有光学技术改写波导,这是在光子组件和集成电路的发展中可谓里程碑式的乘势。他们获得的主要变革是设计结构类似的新型混合纳米材料,此材料就样子是我们小时候用的神秘可擦画板-区别在于此材料依赖光和微小的分子来绘制、移除和改写光学组件。工程师和科学家对用于光而不是电来装载数据的可改写组件产生更加浓烈的兴趣,因为它们具备使器件比由硅做成的器件更加慢、更加小和更加节约能源的潜力。反对诸如CD和DVD的光存储设备可改写光学器件的概念,在近几年早已被推向了风口浪尖上。

现存CD、DVD和其他现有技术的可改写光学部件的缺点是它们必须可观的独立国家光源、光学介质和光检测器。相比之下,德克萨斯州大学奥斯丁分校的的此项创意容许我们在二维(2-D)纳米材料上展开读取和改写,这为纳米级光学芯片和电路的发展铺平了前路。

“为了研发可改写的构建纳米光子电路,人们必需需要将光容许在2-D平面内,并且确保其传播方向、幅度和频率都在可掌控的情况下,能在平面中前进很长距离“,郑教授说道,“我们的材料将使研发可改写构建纳米光子电路沦为有可能。研究人员的材料从等离子体激元表面开始,由铝纳米颗粒构成,表面金字有需要号召光分子的280纳米聚合物层。

由于量子力学与光的相互作用,分子可以显得半透明,所以光可被吸取或传播。该材料的另一个优点是它可以同时操作者两种光传输模式——专业上称其为混合模式。此材料具备的电介质波导模式可以引领光在较长距离上传播,而等离子体模式需要在更加小的空间内显著缩放光信号。

“混合模式具备介质波导模式和等离子体共振模式结合在一起的优点,同时防止了单一模式的无限大,”郑教授说道,“我们通过一种称作光转换分化(PhotoswitchableRabiSplitting)的技术构建了全光学掌控,这是全光学掌控第一次在混合等离子体波导模式下变成现实。这两种模式之间的构建贞着提高了该混合纳米材料中的光腔性能,使其材料具备低品质因数和低光损失的优点,因此使分子和混合模式之间的耦合最大化。但在大规模用于这种材料来设计光学芯片或纳米光子电路之前,科学家们必需解决问题一些现存问题,其中还包括优化分子以用来提升可改写波导的稳定性及其对光通信的性能。


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