Ученые из России превратят наночастицы в сверхбыстрые лазерные "флешки"

Физики из Санкт-Петербурга выяснили, как можно менять оптические свойства наночастиц, облучая их сверхкороткими импульсами лазера. Это поможет создать сверхплотные и быстрые носители информации, говорится в статье, опубликованной в журнале Laser & Photonics Reviews, сообщает РИА Новости.

"Наш подход делает гибридные олигомеры многообещающей платформой для разработки новых устройств для записи информации. В перспективе мы сможем создавать оптические чипы, что увеличит пропускную способность канала и плотность записи. Этими наработками уже интересуются крупные компании", — заявил Дмитрий Зуев из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге.

Свет и другие типы электромагнитных волн переносят информацию гораздо эффективнее и быстрее, чем электрические сигналы, благодаря чему большая часть современных систем связи основана на оптоволокне и различных лазерных излучателях. Ученые давно пытаются заменить транзисторы и металлические дорожки внутри чипов их световыми аналогами, однако пока это не удается сделать по одной простой причине – движением света очень сложно управлять.

Подобную задачу могут решить наночастицы, способные поглощать один тип частиц света и излучать другие виды световых волн. За последние годы физики создали сотни подобных излучателей, очень эффективно конвертирующих один тип фотонов в другой.

Все они обладают одним общим недостатком – их свойства задаются при изготовлении частицы и их фактически нельзя изменить. Это мешает использованию подобных наночастиц в качестве наноантенн и других компонентов световых компьютеров будущего, а также ячеек памяти, информацию в которых можно многократно перезаписывать.

Как передает пресс-служба Университета ИТМО, Зуев и его коллеги сделали большой шаг к решению этой проблемы, изучая поведение так называемых "гибридных" олигомеров, комбинаций из нескольких наночастиц, состоящих из нескольких кусочков металлических и диэлектрических материалов.

Они сочетают в себе положительные свойства как и тех, так и других веществ, и ученые достаточно давно пытаются приспособить для записи и обработки информации. Это возможно благодаря тому, что оптические свойства подобных наноструктур можно менять, обстреливая их пучками света с определенной поляризацией.

Российские физики выяснили, как подобные процедуры можно проделывать, используя только луч лазера, экспериментируя с подобными наноструктурами, похожими по форме на миниатюрные грибы. Их плоская шляпка состояла из золота, а конусообразная ножка была изготовлена из кремния.

Обстреливая их при помощи инфракрасного лазера, Зуев и его коллеги обнаружили, что подобные вспышки света заметно меняли форму "шляпок", сделав их вогнутыми, но не затронули свойства других частей "грибов". Благодаря этому они стали их иначе взаимодействовать с электромагнитным излучением, рождающимся на небольшом расстоянии от наночастиц.

Это, в свою очередь, позволяет очень быстро и удобно менять свойства каждой подобной структуры, обстреливая их при помощи лазера, или изготавливать их из однотипных "болванок". Подобный подход, как отмечают ученые, позволит создавать сложные и большие оптические чипы, системы хранения информации и различные датчики, использующие свет в своей работе.