AI导读:

美国劳伦斯·伯克利实验室等联合团队开发出一种利用“光子雪崩”纳米粒子的新型光学计算材料,为制造纳米级光学存储器和晶体管铺平道路,为下一代计算机组件提供新途径,这一科技进展在国际财经领域引发关注。

  美国劳伦斯·伯克利实验室、哥伦比亚大学和西班牙马德里自治大学联合团队在《自然·光子学》杂志上发表了一项突破性成果。他们利用“光子雪崩”纳米粒子开发出一种新型光学计算材料,为制造纳米级光学存储器和晶体管带来了革命性的进展,也为下一代计算机实现更小、更快的组件提供了新的可能。这一科技进展在国际财经领域引起了广泛关注。

  光学双稳态允许材料通过光在两种不同状态(如明亮发光或完全不发光)之间切换,对于构建光学计算机至关重要。然而,光学双稳态几乎只在体积大且难以批量生产的块状材料中观察到。

  “光子雪崩”纳米粒子成功克服了这些挑战,在纳米尺度上实现了固有光学双稳态。团队通过掺杂钕的钾卤化物,制造了仅30纳米的纳米粒子。这些纳米粒子在被红外激光激发时,会展现出“光子雪崩”现象,即激光功率的轻微增加都会导致纳米粒子发射光的巨大、不成比例的增加。

  新型纳米粒子的非线性比原始雪崩纳米粒子高出三倍,这是目前材料中观察到的最高非线性。进一步实验显示,这些纳米粒子在高于给定激光功率阈值的激发下表现出“光子雪崩”特性,即便激光功率降至该阈值以下,它们仍会持续发出明亮的光,只有在极低的激光功率下才会完全关闭。这种特性意味着纳米粒子能够在亮或暗的状态之间自由切换。

  这种“开”和“关”阈值功率之间的显著差异,使得这些粒子具有作为纳米级光学存储器的巨大潜力。未来,该团队计划进一步探索这些光学双稳态纳米材料的新应用,并致力于研发具有更高环境稳定性和更强光学双稳态的新配方。

(文章来源:科技日报)