Nanodiamant als optischer Schalter

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Nanodiamant als optischer Schalter
Nanodiamant als optischer Schalter

Forschern des spanischen ICFO (Institute of Photonic Sciences) der technischen Universität von Katalonien gelang die Herstellung von Nanodiamanten, die bei Zimmertemperatur in der Lage sind, optische Signale extrem schnell zu schalten. Diese Entwicklung ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zum vollständig optisch operierenden Transistor, der für optische Signalverarbeitung und besonders für Quanten-Computer unerlässlich ist.

 

Es war bisher schon möglich, bestimmte Farbstoffmoleküle als optische Transistoren zu nutzen, doch ist dies nur bei sehr niedrigen Temperaturen machbar. Doch der neuartige optische Schalter funktioniert auch bei Zimmertemperatur. Er besteht aus einem Nanodiamanten, der mit Stickstoff gezielt verunreinigt wurde. Bei der Bestrahlung des Diamanten mit einem grünen Laserstrahl werden Elektronen angestoßen, die in der Folge in einen tieferen Energiezustand zurück fallen. Dies kann auf zwei Arten geschehen. Bei einer entsteht Licht und bei der anderen keines. Das Besondere ist nun, dass man durch Bestrahlung mit einem Infrarot-Laser zwischen lichtsendendem und dunklem Modus umschalten kann. Bei Experimenten wurden Schaltzeiten von weniger als 100 ns gemessen.
 
Bild: ICFO

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