Распространение фотонов в тончайшем кристалле-полупроводнике напомнило моллюска

Российские ученые совместно с зарубежными коллегами пропустили свет через двумерный диселенид молибдена и измерили его поляризацию. Полученный в результате график, по словам ученых, оказался похож на трехцветную рапану — вид брюхоногого моллюска. Работа была опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

В каждой современной микросхеме есть транзисторы — небольшие полупроводниковые приборы, управляющие протеканием электрического тока, то есть потоком электронов. Замена электронов на фотоны в перспективе позволит создать новые вычислительные устройства, которые смогут обрабатывать информацию со скоростями, близкими к скорости света. Но для этого требуются специальные материалы, способные обеспечить протекание тока фотонов.

Международная группа исследователей, в составе которой были российские физики из СПбГУ, ВлГУ и Физико-технического института РАН, смогла на шаг приблизиться к осуществлению этой цели. Ученые исследовали распространение света в двумерном кристаллическом слое диселенида молибдена (MoSe₂) толщиной всего в один атом — это самый тонкий в мире полупроводниковый кристалл.

Исследователи выяснили, что поляризация света, распространяющегося в сверхтонком кристаллическом слое, зависит от направления его распространения. Это явление обусловлено эффектами спин-орбитального взаимодействия в кристалле. Получившийся график пространственного распределения поляризации света, отметили ученые, получился довольно необычным — он напоминает разноцветную рапану.

«Я предвижу, что уже в недалеком будущем двумерные моноатомные кристаллы будут применяться для передачи информации в квантовых устройствах, — рассказал руководитель лаборатории оптики спина СПбГУ Алексей Кавокин. — То, что классические компьютеры и суперкомпьютеры делают очень долго, квантовое вычислительное устройство будет делать очень быстро. В этом и заключается огромная опасность квантовых технологий, сравнимая с опасностью атомной бомбы: с их помощью можно будет, к примеру, очень быстро взламывать банковские системы защиты. Вот почему сегодня идет интенсивная работа в том числе над созданием средств защиты квантовых устройств — квантовой криптографии. И наша работа вносит вклад в копилку полупроводниковых квантовых технологий».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.