Нанолазер для фотоники

10.08.2012

Ученые Техасского университета в сотрудничестве с коллегами из Тайваня и Китая создали самый маленький в мире полупроводниковый нанолазер. Данное устройство может совершить прорыв в области фотоники с большими перспективами для вычислительных технологий, медицины, телекома и других отраслей. Ученым впервые удалось создать лазер, непрерывно излучающий на волне ниже дифракционного предела. Зеленый свет нанолазера слишком слаб, для того, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.

Миниатюрные полупроводниковые лазеры являются ключевым компонентом для создания быстродействующих энергоэффективных компьютеров будущего, которые для передачи сигналов будут использовать фотоны, а не электроны. Такие компьютеры с помощью нанолазеров смогут генерировать оптические сигналы и передавать информацию гораздо быстрее и с меньшим тепловыделением, чем электронные устройства. Однако до сих пор размер и производительность фотонных устройств были ограничены трехмерным оптическим дифракционным пределом.

Нанолазер изготовлен из стержней нитрида галлия, которые частично заполнены индий-галлиевым нитридом (обычно данные материалы применяются в светодиодах). Наностержни в верхней части покрыты тонким 5-нм изолирующим слоем кремния, который в свою очередь, покрыт слоем серебряной пленки (28 нм), совершенно гладкой на атомном уровне (см. схему). Гладкая поверхность является ключом к созданию фотонных устройств, которые не рассеивают и не теряют плазмоны, применяемые для передачи больших объемов данных.

Таким образом, ученые впервые смогли преодолеть проблему несоответствия между размерами электроники и фотонных устройств, что было главным барьером на пути создания компактных оптических микросхем и коммуникационных устройств.

<< Назад: Заработал крупнейший в мире черенковский телескоп 10.08.2012

>> Вперед: Солнечные панели из дешевого сырья 09.08.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Найдена причина аутоиммунных заболеваний 13.10.2017 Ученые из США и Дании под руководством Серена Дегна (Soren Degn), сотрудника Орхусского университета и Бостонского детского госпиталя, нашли "спусковой крючок" аутоиммунных заболеваний - ключевой процесс, блокировка которого может очень помочь в их лечении. Уже долгое время специалисты пытаются разобраться в природе эпитопного распространения - процесса, при котором иммунный ответ организма распространяется с чужеродного объекта (например, белков клеточной оболочки вирусов) на его же собственные клетки и ткани, приводя к развитию опаснейших аутоиммунных заболеваний. Дегн с коллегами смогли пролить свет на этот механизм, изучая развитие волчанки у мышей. Ключевую роль в иммунном ответе играют B-лимфоциты, которые после распознавания антигена собираются в особые скопления в лимфатических узлах - герминальные центры - и начинают вырабатывать там антитела. При этом разные B-лимфоциты быстро размножаются и их клоны конкурируют друг с другом, чтобы в итоге выжил клон, противостоящий антигену наиболее эффективно. Когда в системе происходит сбой и организм ошибочно принимает свой собственный нормальный белок за чужой и вредоносный, B-лимфоциты по той же схеме начинают создавать оружие против него - аутоантитела. Датско-американский коллектив проследил судьбу разных видов B-лимофцитов с помощью "метода конфетти", когда они окрашиваются под микроскопом в разные яркие цвета с помощью присоединения флюоресцентных белков-маркеров. Оказалось, что B-лимофциты, вырабатывающие аутоантитела и победившие с ними в своей внутренней "гонке вооружений", начинают затем "рекрутировать" своих собратьев - другие B-лимофциты - чтобы они тоже подключились к аутоантительному ответу. Так и начинается эпитопное распространение. "Это происходит подобно тому, как от брошенного камешка расходятся круги на воде", - метафорически пояснил Дегн. Это интересное и важное открытие, которое может помочь разработать в разработке нового метода борьбы с аутоиммунными заболеваниями. Идея состоит в том, чтобы каким-то образом заблокировать работу герминальных центров. Это позволило бы обнулить "кратковременную память" иммунной системы, предотвратив эпитопное распространение. Впрочем, сами авторы статьи оговариваются, что, как это можно сделать, пока неясно, и понадобятся дальнейшие исследования.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025