Физики нашли перспективный слоистый кристалл для коротковолновой нанофотоники
Физики нашли перспективный слоистый кристалл для коротковолновой нанофотоники Исследователи Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ вместе с коллегами из ОАЭ, Сингапура и Армении показали, что тиофосфат кадмия (CdPS₃) обладает редким для коротковолновой нанофотоники набором свойств Он сочетает высокий показатель преломления с прозрачностью в видимой и ближней ультрафиолетовой области. Это открывает новые пути к созданию более плотных фотонных микросхем, компактных датчиков и плоских оптических элементов для коротковолнового света Эволюция вычислительной техники вплотную приблизилась к физическому пределу традиционной электроники. На смену нагревающимся микросхемам приходят оптические устройства, в которых информация передается с помощью частиц света — фотонов. Такие системы могут работать быстрее и энергоэффективнее, однако на пути к уменьшению их размеров инженеры десятилетиями сталкивались с жестким компромиссом, связанным с ограничениями материалов Чтобы свет работал внутри фотонной интегральной схемы, его нужно не просто направить из одной точки в другую. Его еще необходимо удержать в очень малом объеме — иногда в области размером меньше сотни нанометров — и при этом не потерять энергию на нагрев материала. Для красного и инфракрасного света у инженеров уже есть хорошо изученные платформы. Но с синим и ультрафиолетовым светом задача становится гораздо труднее: материалы, которые сильнее удерживают свет за счет большого показателя преломления, часто начинают его поглощать, а прозрачные материалы обычно удерживают его слабее Исследователи изучили слоистый кристалл CdPS₃ — тиофосфат кадмия. Они показали, что этот материал обладает редким для коротковолновой фотоники сочетанием свойств: высоким показателем преломления, близким к 3 в ближней ультрафиолетовой области, и способностью пропускать свет в широком диапазоне видимого спектра. Для сравнения: у обычного оконного стекла показатель преломления — 1,5 Помимо этого материал состоит из слоев, что позволяет получать из него пленки толщиной в несколько атомов с помощью обычного скотча. Поверхность таких отшелушенных чешуек или флейков получается очень гладкой, что позволяет уменьшать рассеяние света и создавать более качественные оптические структуры 📸 За науку Макс | Телеграм