Российскими учеными было обнаружено, что полимерные полупроводники можно использовать в целях создания дешевых однофотонных детекторов, которые могут работать при обычной комнатной температуре.
“Быстрое развитие органической поляритоники в последние годы открыло путь к созданию полностью оптических логических схем, работающих при комнатной температуре. Наши эксперименты показали, что они могут работать на уровне отдельных частиц света”, — рассказывают специалисты.
В основе работы данного фотонного детектора, как отмечается, появление так называемых экситонов-поляритонов в толще полупроводникового полимерного материала. Так физиками называются особые квазичастицы, представляющие собой комбинацию электрона и “дырки”, положительного заряда, а также электрона и частицы света.
Ранее предполагалось, что данные структуры способны существовать только при температурах, близких к абсолютному нулю, но российским ученым несколько лет назад удалось доказать, что они могут появиться и при комнатной температуре. Кроме того, ими был создан первый лазер на основе этих квазичастиц.
Группа специалистов под руководством профессора Сколтеха Павлоса Лагудакиса в течение продолжительного периода времени работает над тем, чтобы использовать эти квазичастицы для создания оптического аналога транзисторов, реагирующих на изменение количества поступающих в них фотонов и менять свои свойства.
Недавно эта мечта была воплощена в жизнь при помощи полимерного материала MeLPPP, молекулы которого особенно эффективно взаимодействуют со светом. Исследователи подготовили тонкий слой этого органического полупроводника и поместили его между двумя миниатюрными зеркалами из кварца и оксида таллия. После освещения структур лазером обнаружилось, что они меняют свойства.
Такая особенность разработки дает возможность использовать ее в качестве дешевого детектора небольших групп фотонов, а также сверхбыстрых и чувствительных оптических транзисторов. Ученые надеются, что усовершенствование конструкции этого устройства позволит им повысить надежность обнаружения одиночных частиц света, что расширит их применение при создании квантовых и световых компьютеров.
Разработка ученых опубликована в журнале Nature.
Подготовлено по сообщению ТАСС.
