| 0 |
|
Ученые из Техасского университета (UT) разработали модель фотонного метаматериала, впервые позволяющую имитировать ключевые свойства топологических изоляторов. Открытые всего около десяти лет назад топологические изоляторы по своей способности проводить электрический ток отличаются от трех ранее известных категорий: проводников, диэлектриков и полупроводников. Электроны, или, в случае предложенной модели, фотоны, распространяются только по поверхности таких материалов.
«Обычно, когда фотоны наталкиваются на препятствие, они отражаются, — комментирует Геннадий Швец, профессор физики в Колледже естественных наук UT. — Но мы изначально проектируем интерфейсы так, чтобы они фиксировали фотоны в одном спиновом состоянии. В одном направлении они движутся с одним спином, в другом — с другим. В этой конфигурации они не могут отразиться, не меняя свой спин, что запрещено конструкцией фотонного кристалла. В итоге они обтекают дефекты и могут двигаться по произвольным траекториям на поверхности, заданным интерфейсом».
Это свойство топологических изоляторов вызывает наибольший интерес в связи с перспективами применения для устранения помех и наводок в беспроводных коммуникационных системах. Электромагнитные волны, излучаемые множеством передающих и приемных антенн, можно будет маршрутизировать с помощью топологического изолятора так, чтобы избежать их взаимодействия между собой даже в ограниченном пространстве компьютерного чипа.
В статье для журнала Nature Materials Швец и его коллеги описывают спроектированные ими оптически активные метаматериалы, так называемые SPINDOM (spin-degenerate optically-active metamaterials), впервые демонстрирующие возможность управления спином фотонов аналогично тому, как это делается в спинтронике со спином электронов.
Даже уже созданная компьютерная модель позволяет более систематично изучать свойства топологических изоляторов. Когда же такие фотонные устройства будут получены реально, а ученые рассчитывают, что это произойдет в ближайшем будущем, это придаст новый импульс развитию спинтроники и квантовых вычислений.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
