В Санкт-Петербурге приблизили эру оптических вычислений

Физики из Университета ИТМО Санкт-Петербурга совместно с учеными США и Южной Кореи разработали новый подход для управления свойствами экситонов — квазичастиц, которые способны поглощать и излучать свет в определенном диапазоне. Экситоны образуются из электронов и дырок в полупроводниковом материале.


Экситоны используются для создания нанолазеров и компонентов оптических компьютеров, которые работают быстрее и производительнее, чем обычные компьютеры. Для точной работы этих устройств нужно уметь управлять длиной волны и интенсивностью излучения экситонов.

Эксперимент проводился на двухслойных полупроводниках, состоящих из вольфрама, селена и молибдена. Экситоны в двухслойных полупроводниках существуют при комнатной температуре и атмосферном давлении, что делает возможным создание устройств, не требующих специальных условий работы.

Ученые смогли контролировать спектр и интенсивность излучения экситонов в материалах и выявили, что двухслойный полупроводник более предпочтителен, поскольку экситоны в них живут в миллионы раз дольше, достаточно для передачи сигналов в оптоэлектронных устройствах.

Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в журнале Light: Science & Applications.