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科学|纳米级超快数据处理突破

科学|纳米级超快数据处理突破新加坡国立大学的一个研究团队最近发明了一种新颖的“转换器”,可以利用等离子体的速度和体积小,用于纳米电子学中的高频数据处理和传输。

由于越来越需要缩小电子设备的尺寸,致力于生产更小,更快,更智能的小型电脑,如计算机,存储设备,显示器,纳米电子技术在电子元器件中的应用越来越多。和医疗诊断工具。科学|纳米级超快数据处理突破

虽然大多数先进的电子设备由光子学(其涉及使用光子传输信息)提供动力 – 光子元件通常尺寸较大,并且极大地限制了其在许多先进的纳米电子学系统中的使用。

在金属被光子撞击之后,它们是沿金属表面移动的电子波,对于纳米电子学中的破坏性技术来说是非常有希望的。它们在速度方面与光子相当(它们也随着光速而行进),并且它们要小得多。等离子体激元的独特性质使其成为与纳米电子学一体化的理想选择。然而,早期将等离子体激发作为信息载体的尝试几乎没有成功。

新加坡国立大学(NUS)的一个研究小组最近发明了一种新颖的“转换器”,可以利用等离子体质子的速度和体积小,用于纳米电子学中的高频数据处理和传输。科学|纳米级超快数据处理突破

“这种创新的传感器可以在一个步骤中将电信号直接转换成等离子体信号,反之亦然,通过桥接等离子体激元和纳米级电子元件,我们可以使芯片运行更快,降低功率损耗我们的等离子体电子传感器约为10,000次小于光学元件,我们认为它可以很容易地融入现有的技术,并可能在未来广泛的应用中被广泛应用。“NUS科学院化学系的副教授Christian Nijhuis解释说研究团队的领导者背后这一突破。

这一新发现首先在“自然光子学”杂志于2017年9月29日刊登。

从电力到等离子体在一个单一的步骤

在等离子体激元中的大多数技术中,等离子体激元在两个步骤中被激发 – 电子用于产生光,其又被用于激发等离子体激元。为了将电信号转换成等离子体信号,反之亦然,NUS团队采用了一种称为隧道式的过程,其中电子从一个电极行进到另一个电极,并通过这样一个激发等离子体激元。

“这两步过程耗费时长和效率低下,我们的技术突出,因为我们提供了一个一站式解决方案,用于转换电信号到等离子体信号,这可以在没有光源的情况下实现,这需要多步和大的光学元件,与纳米电子学的一体化复杂化,基于我们的实验室实验,电子 -等离子体转换效率高达10%以上,高于之前报道的1000倍以上,“Nijhuis教授也补充说。 NUS高级2-D材料中心和NUS纳米科学与纳米技术研究所。

这项突破性的工作是与科学技术研究机构高性能计算研究所的朱洪勋博士合作进行的。

研究人员计划进行进一步的研究,以减小设备的尺寸,使其可以在更高的频率下工作。该团队还致力于将传感器与更有效的等离子体激元波导整合,以获得更好的性能。

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