(a) Lo schema sperimentale. (b) Dispersione schematica della quantità di moto per il microfilo ZnO. Due fotoni dell'impulso di controllo di 700 nm inducono uno scattering stimolato dal condensato di polaritone formatosi intorno a k// =0 sul ramo LP. Il fotone idler è a una lunghezza d'onda lunga di 3,4μm. (c) Lo spettro PL con risoluzione angolare integrato ottenuto a 350 nm alla fluenza della pompa di circa 7,0×10 −4 J/cm 2 . La dipendenza dalla fluenza della pompa di (d) l'occupazione dello stato fondamentale, la larghezza della linea di emissione e (e) l'energia al massimo degli spettri di emissione PL. (f) Lo spettro PL con risoluzione angolare integrato ottenuto per l'eccitazione a 700 nm alla fluenza di 3,4×10 −3 J/cm 2 . Credito:Lettere di revisione fisica (2022). DOI:10.1103/PhysRevLett.129.057402
Un team di ricercatori affiliato a una serie di istituzioni in Cina ha sviluppato un interruttore optoelettronico ultraveloce utilizzando un condensato di polaritoni Bose-Einstein. Hanno pubblicato il loro lavoro sulla rivista Physical Review Letters .
Mentre gli scienziati cercano modi per creare dispositivi più veloci, si sono rivolti alla luce come mezzo di trasferimento delle informazioni invece degli elettroni. Per creare tali dispositivi, è necessario sviluppare interruttori in grado di gestire il mezzo più veloce che opera a frequenze ottiche. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno progettato e costruito proprio un tale interruttore, che consente l'elaborazione nell'intervallo dei terahertz.
Per costruire il loro nuovo interruttore, i ricercatori hanno considerato i polaritoni come un meccanismo di commutazione. I polaritoni sono quasiparticelle che possono essere prodotte utilizzando fotoni ed eccitoni e possono essere utilizzati per creare condensati di Bose-Einstein costituiti da particelle che esistono in un unico stato quantistico. I polaritoni emettono luce, che è una parte necessaria di un interruttore ottico. I ricercatori hanno notato che un condensato di Bose-Einstein prodotto utilizzando polaritoni potrebbe fungere da laser polariton, un'altra caratteristica utile in un interruttore ottico. I ricercatori hanno anche notato che alcuni semiconduttori, come l'ossido di zinco, possono trattenere gli eccitoni a temperatura ambiente, una caratteristica molto utile.
Per creare il loro interruttore, i ricercatori hanno iniziato con un campione di ossido di zinco, all'interno del quale esistevano microcavità. L'attivazione di un impulso di pompa ultravioletta in una cavità per alcuni femtosecondi ha prodotto un lampo di luce dal condensato di Bose-Einstein all'interno, della stessa durata di tempo. Ancora più importante, lo spegnimento del laser ha comportato lo spegnimento del lampo di luce molto rapidamente, 1.000 volte più veloce di altri interruttori optoelettrici. Ciò era dovuto al rapido tasso di estinzione della popolazione di polaritoni. Il tempo impiegato da un interruttore ottico per accendersi e spegnersi e viceversa costituisce una delle sue caratteristiche più importanti, e la velocità di questo nuovo dispositivo è risultata essere di diversi ordini di grandezza migliore rispetto ad altri interruttori polaritoni sviluppati finora :Abbastanza buono da mettere i dispositivi che utilizzano un tale interruttore nella gamma dei terahertz. + Esplora ulteriormente
© 2022 Rete Science X
