Надшвидкісні комутатори є важливими пристроями для фундаментальних досліджень і технологічного розвитку. Схеми є основою для всіх видів діяльності на комп’ютері та смартфоні. Швидкість роботи комп’ютера визначається тим, наскільки швидко компонент може переходити між нулем і одиницею. Електричне перемикання стало можливим завдяки напівпровідникам, які використовуються в сучасних комп’ютерах.
Німецькі дослідники на Рурський університет Бохум створили перемикач на водяній основі, який працює надзвичайно швидко. Протягом менш ніж однієї трильйонної частки секунди (10-12 секунд), короткий, але інтенсивний лазерний імпульс перетворює воду в провідний стан, який діє майже як метал. Це робить його швидшим за відомий найшвидший струм напівпровідник швидкість перемикання.
Клаудіус Хоберг з Ruhr Explores Salvation Cluster of Excellence RESOLV та його колеги оприлюднили можливий новий підхід до схем на водній основі. Вода, в якій дослідники розчинили йодид-іони – солона вода, іншими словами – роздувається спеціально виготовленим соплом так, щоб вона текла у вигляді сплющеного струменя товщиною лише кілька мікрометрів.
Потім цей струмінь води пропускає короткий, але потужний лазерний імпульс. Лазер змушує воду раптово ставати провідною на терагерцевих частотах, демонструючи властивості, схожі на властивості металу, коли він вивільняє електрони з солі, яка в ньому розчинена. Вода функціонує як неймовірно швидке перемикання завдяки короткочасності лазерного імпульсу (10-14 секунд) довжина.
Клавдіус Гоберг сказав, «Швидкість 10-12 секунд спостерігався в терагерцовому діапазоні. Другий лазер досліджує стан води».
Довідка з журналу:
- Адріан Бухманн, Клаудіус Хоберг, Фабіо Новеллі: Надшвидкий рідинний перемикач для терагерцового випромінювання, в APL Photonics, 2022, DOI: 10.1063/5.0130236
