pk10注册送48工程师开发了一种新的超快光脉冲方法

在该图像中,光照射沉积在金属基板上的分子晶格。这些分子可以快速地与下面的金属交换能量,这种机制可以更快地响应晶格发出的荧光。

一组工程师开发了一种新的超快光方法可用于快速光通信系统的脉冲。

称为分子聚集体的二维材料是非常有效的光发射器,其工作原理与典型的有机发光二极管(OLED)或量子不同点。但它们作为新型光电器件组件的潜力受到其相对较慢的响应时间的限制。现在,麻省理工学院,加州大学伯克利分校和东北大学的研究人员已经找到了克服这种限制的方法,可能会为这些材料开辟各种应用。

该研究结果在期刊中有所描述。美国麻省理工学院机械工程副教授NicholasX.Fang,博士后胡庆和DafeiJin等人的论文中提到了美国国家科学院院刊。

提高这些研究的响应时间的关键Fang和他的团队发现,二维分子聚集体(2DMA)是将这种材料与一层薄薄的金属(如银)结合在一起。2DMA和距离仅几纳米的金属之间的相互作用将材料光脉冲的速度提高了十倍以上。

这些2DMA材料具有许多不寻常的特性,并被用于创造异国情调。在室温下称为玻色-爱因斯坦凝聚体的物质形式,而其他方法需要极端冷却。它们还应用于太阳能电池和光捕获有机天线等技术。但这项新工作首次确定了非常接近的金属片对这些材料发光方式的强烈影响。

为了使这些材料在光子芯片等器件中有用Fang说,它就像半导体芯片,但是使用光而不是电子来进行操作,挑战是能够快速地打开和关闭它们,这在以前是不可能的。

使用金属基板在附近,光发射的响应时间从60皮秒(万亿分之一秒)下降到仅2皮秒,方说:这是非常令人兴奋的,因为我们观察到这种效应,即使材料距离表面5到10纳米,其间有聚合物间隔层。足够的分离,大量制造这种配对材料不应该是一个过于苛刻的过程。他说,这是我们认为可以适应卷对卷打印的东西。

如果用于信号处理,例如通过光而不是无线电波发送数据,方说,这种进步可能会导致数据传输速率约为40千兆赫,比目前这种设备快8倍。他提醒说,这是一个非常有希望的步骤,但它仍然很早就将其转化为实用的,可制造的设备。

该团队只研究了已开发的多种分子聚集体中的一种,所以可能仍有机会找到更好的变化。Fang说,这实际上是一个非常丰富的发光材料系列。

由于材料的响应性受到附近金属基板的精确接近度的强烈影响,因此这些系统也可用于非常精确测量工具。根据间隙大小的影响,相互作用减小了,所以如果我们想测量表面的接近程度,现在可以使用它。

随着团队继续研究这些材料,下一步是研究金属表面图案化可能产生的影响,因为到目前为止测试只使用平面。其他需要解决的问题包括确定这些材料的使用寿命以及如何延长这些材料。

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