A kínaiak létrehoztak egy metaanyagot, amely 10 000-szer lassítja a fényt – ez segít a processzoroknak elektronokról fotonokra váltani

A szilícium fotonika a fogyasztás csökkentését ígéri ésnöveli a számítógép teljesítményét. Az elektronok áramlásának felhagyásához és a fotonokra való átálláshoz valamilyen módon harmonizálni kell a fotonok kölcsönhatását a chip anyagokkal, és számos új módszert kell kidolgozni ezek szabályozására. De először meg kell növelni a „fény” energiasűrűségét, amihez minimális veszteséggel lassítják, ami a kínai tudósoknak sikerült.

A Nano Letters magazin egyik legújabb számábanA Kínai Tudományos Akadémia Shenzheni Fejlett Technológiai Intézetének kutatócsoportja arról számolt be, hogy olyan metaanyagot hoztak létre, amely a korábbi próbálkozásokhoz képest 20%-os veszteséggel 10 000-szer volt képes lelassítani a fényt. Ez azt jelenti, hogy a fény kisebb abszorpcióval és csekély szórás mellett halad át a chipen (csatornán). Ez jelentősen növeli az energiahatékonyságot és csökkenti a hőtermelést, míg a fénylassulás hatására bekövetkező energiasűrűség-növekedés kézzelfogható karokat ad a fényjel szabályozására – ezzel már az alkalmazott problémáknál is lehet dolgozni – állítják a kutatók.

A tudósok ezzel az eredményt tudták elérnispeciálisan strukturált felület segítségével. 100 nm-es szilícium korongokat helyeztek rá szekvenciálisan periodikus rácsszerkezet formájában. Ők játszották a rezonátorok szerepét, amelyek megváltoztatták a bemeneti jel amplitúdóit és fázisait. Ugyanakkor a metaanyag fontos tulajdonsága volt, hogy az anyag belsejéből a fotonokat a felületére „lökte”, ami miatt az abszorpció szinte hiányzott. Emellett a folyamat során szétszóródó egyes fotonokat a szomszédos struktúrák segítségével ismét a kívánt irányba irányították, ami szintén csökkentette a veszteségeket, és lehetővé tette a beérkező fény (jel) teljesebb kihasználását.

„Metafelületi technológia segítségével, fotonikusa chipek vékonyak lehetnek, mint például matricák vagy építőkockák, ami lehetővé tenné, hogy funkcionálisan egymásra rakják őket, mondják a fejlesztők. "A lassított fényeffektus használatával a teljesítmény jelentősen javítható."