Фізики навчилися змінювати напрямок поляризації світла за допомогою тонкого напівпровідника. Це технологічне досягнення в майбутньому може бути використане для створення оптичних транзисторів, які в свою чергу можуть допомогти в реалізації комп'ютерів, що працюють на набагато більш високих частотах, ніж їхнє нинішнє покоління.

Струна може коливатися в різних напрямках: зверху-вниз, зліва - направо і т.п. У світлових хвиль коливання відбуваються в одній площині і називаються поляризацією.

Працюючі у Віденському технологічному університеті професор Андрій Піменов та його колега Олексій Шуваєв змогли побудувати систему, яка ефективно "розвертає" промінь, змінюючи його поляризацію. Про це вчені повідомляють у своїй статті в журналі Physical Review Letters.

Зміна поляризації світла при його проходженні крізь оптично неактивні речовини, що знаходяться у сильному магнітному полі, називається ефектом Фарадея і відома вже досить давно. Але виразність цього ефекту в експериментах залишалася досить низкою і явно недостатньою для практичного застосування.

Тепер, використовуючи тонкі напівпровідники з дуже високим ступенем очистки та ретельно підібрану довжину світлової хвилі, фізикам вдалося спостерігати ефект Фарадея, що "проявив себе" на кілька порядків сильніше, ніж у всіх попередніх експериментах. Для даного експерименту вчені викорстали тонкий шар телурида ртуті.

Така ефективність напівпровідників для ефекту Фарадея виявилася дивною. "Такий тонкий шар з будь-яких інших матеріалів, може розгорнути промінь лише на долі градуса", - говорить професор Піменов. У своїй установці фізикам вдалося змінювати поляризацію світла майже на будь-який необхідний кут.

Зміна поляризації відбувається в такий спосіб. Світловий пучок, що падає на напівпровідник, збуджує електрони, які починають коливатися. Зовнішнє магнітне поле змінює напрямок коливань електронів, що в підсумку приводить до того, що світло, яке виходить із напівпровідника, має вже іншу поляризацію.

Кут повороту залежить від величини та напрямку зовнішнього магнітного поля. Якщо на виході промінь світла загородити фільтром, що пропускає лише світло певної поляризації, то система здобуває  схожість зі звичайними транзисторами. "У транзисторі - основному компоненті електричних схем - електричний струм контролюється зовнішнім (електричним) сигналом. У цьому експерименті промінь світла контролюється зовнішнім магнітним полем. Дві ці системи дуже схожі одна на одну", - говорить професор Піменов.

Тактова частота процесорів зараз піднімається вкрай повільно, скоріше стоїть на місці. Вся справа у фізичних обмеженнях, що не дозволяють збільшити частоту при використовуваних зараз матеріалах. Оптичні елементи - один із варіантів виходу з даної ситуації.

За матеріалами: rnd.cnews.ru