آیا گرافن می تواند منجر به اینترنتی ۱۰۰ برابر سریع تر شود؟

graphene-optical-switches

محققان دانشگاه های Bath  و  Exeter نشان داده اند که چند لایه ی گرافن قرار گرفته بر روی هم می تواند به عنوان یک ماده ی توانمند در زمینه ی سوئیچ نوری عمل کند و ارتباطاتی تا 100 برابر سریع تر از فناوری ارتباطی ای که در حال حاضر در دسترس است ارائه کند. سوئیچ های نوری بخش مهمی از زیرساخت های مخابراتی هستند که اگرچه عملکرد آن ها در حال حاضر بسیار خوب و چشمگیر است، اما محققان از مدت ها پیش گمان می کردند که استفاده از موادی تحت عنوان شبه فلزات (که گرافن هم جزء آن ها طبقه بندی می شود) می تواند موجب بهبود آن ها بشود.

وقتی نور با یک نیمه هادی برخورد می کند، انرژی حاصل موجب پرش الکترون ها از یک سطح پایین انرژی به سطحی بالاتر از انرژی می گردد که در آن الکترون ها می توانند با آزادی بیشتری حرکت کنند و رسانش الکتریکی افزایش می یابد. در نهایت زمانی که انرژی اولیه تخلیه می شود الکترون ها به حالت اولیه ی خود باز می گردند.

محققان برای اینکه بفهمند آیا یک ماده می تواند برای پردازش سریع اطلاعات مورد استفاده قرار بگیرد نیازمند بررسی دقیق نحوه ی جریان بالا و پایین رفتن الکترون ها در آن ماده هستند. فاکتور مهم مورد نظر در این مواد زمان نوترکیبی (recombination time) است که زمان مورد نیاز برای سفر الکترون از سطح انرژی بالا (یا همان وضعیت رسانش) تا سطح انرژی پایین (یا همان وضعیت نارسانایی) است.

پژوهشگران دانشگاه Bath روشی برای اندازه گیری زمان نوترکیبی در مواد شبه فلزی مانند گرافن یافتند. آن ها این کار را با اندازه گیری چگونگی انتقال الکترون ها میان حالت های مختلف کوانتومی در طیف مادون قرمز انجام داده داده اند. کشف آن ها درستی گمان محققان را اثبات می کند. در حالی که سوئیچ های نوری معمولی در میزان چند پیکو ثانیه پاسخ می دهند زمان نوترکیبی سوئیچ نوری ای که از لایه های گرافن ساخته شده است به یکصد فمتو ثانیه می رسد که این مقدار  صد برابر سریعتر از سوئیچ های نوری معمولی است.

    نقد و بررسی:

    این مطلب را چگونه ارزیابی می کنید؟

    خیلی ضعیفضعیفمتوسطخوبعالی

    تعداد رأی: 2

    میانگین امتیاز: 4.5 (از 5)


    Loading ... ثبت امتیاز ...
    با دیگران به اشتراک بگذارید: