Исследователи создали наноэлектронные схемы для плазмонной электроники

Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) разработали и создали принципиально новые электронные схемы, которые могут работать на частоте до 24 ТГц. Это в десятки тысяч раз больше, чем рабочая частота современных микропроцессоров. Новые электронные компоненты открывают возможности создания так называемой «плазмонной электроники», которая сочетает в себе нанокомпонеты и работает совместно с электрическими и оптическими сигналами.

Когда свет воздействует на некоторые виды металлов, он вызывает у них колебание чрезвычайно быстрых электронов, называемых плазмонами. Отсюда и название «плазмонная электроника». Таким образом, взаимодействие оптических сигналов в виде потока фотонов и электрических – в виде потока электронов открывает новые возможности для создания сверхбыстрых компьютеров. Однако проблема на данном этапе развития науки и технологий состоит в том, что эти явления происходят в столь малых масштабах, что никакие существующие сейчас инструменты не могут исследовать их, а тем более использовать.

Однако команда корейских исследователей под руководством доцента Кристиана Нейхауза похоже нашла способ использовать плазмонную электронику даже при современном развитии технологий. Для этого они построили электрическую схему на молекулярном уровне, состоящую из двух плазмонных резонаторов (структур, которые способны конвертировать фотоны в плазмоны).

Используя электронный микроскоп, Нейхауз и его коллеги сумели проверить работу новой наноэлеткронной схемы. В ходе испытаний они смогли достичь скоростей работы элементов, которые сопоставимы с частотой сигнала в 24 ТГц. При этом они выявили, что частоту резонанса системы можно регулировать лишь изменяя материал, из которого создаются эти цепочки.

Это первый случай, когда ученым удалось наблюдать и исследовать квантовые плазмонные туннельные эффекты. Теперь перед корейскими исследователями стоит задача интегрировать эти плазмонные цепочки в реальные электронные схемы.

Источник информации: Национальный университет Сингапура (http://www.science.nus.edu.sg/)