7 juli 2016
Schakelen met licht
Het is wellicht mogelijk toekomstige transistoren met licht aan te sturen. Elektromagnetische lichtgolven trillen (bij benadering) in het petahertz-frequentiebereik. In principe zou toekomstige elektronica ook bij deze frequenties kunnen werken en daarmee 100.000 maal sneller zijn dat de huidige state-of-the -art elektronica.
Een onderzoeksteam van het Laboratory for Attosecond Physics, de Ludwig-Maximilians University Munich en de Technical University of Munich heeft in samenwerking met theoretici van de University of Tsukuba de wisselwerking tussen licht en glas zodanig geoptimaliseerd dat daarmee de deur voor het toekomstig gebruik van met lichtgolven aangestuurde elektronica op een kier wordt gezet. Het elektrische veld van lichtgolven verandert 1000 miljard maal per seconde van richting, en is in staat elektronen in vaste stoffen in dit tempo te verplaatsen. Op die manier zouden lichtgolven de basis kunnen vormen voor toekomstige elektronische schakelaars – zodra de geïnduceerde elektronenbeweging en de invloed daarvan op de warmteontwikkeling goed is begrepen. Onderzoekers van het Laboratory for Attosecond Physics hebben al aangetoond dat het mogelijk is de elektronische eigenschappen van materie bij optische frequenties te manipuleren. De toegepaste meettechniek laat zien dat elektronen met een vertraging van slechts ongeveer 10 attoseconden (10 x 10-18 sec) op invallend licht reageren. Deze vertraging is een maat voor de energie-overdracht tussen licht en materie. En omdat het nu mogelijk is om de energie-overdracht tijdens één enkele oscillatieperiode van het invallend licht te meten, kunnen de parameters van de interactie tussen licht en materie worden begrepen en geoptimaliseerd – een stap in de richting van de ultieme signaalverwerkingssnelheid.
Technical University of Munich (TUM)
www.tum.de
