Группа ученых из Университета ИТМО провела масштабные исследования по поиску сверхчувствительных к свету материалов. Они нужны, чтобы в перспективе использовать их для создания оптических компьютеров. Результат исследования оказался весьма необычен.
Как сообщает пресс-служба Университета ИТМО, интерес к сверхчувствительным материалам возник из-за того, что ученые понимают - век обычных компьютеров, где обработка информации происходит за счет движения электронов, сокращается. Дело в том, что использование электрического тока накладывает серьезные ограничения на минимальный размер вычислительных элементов и разработчики новейшей техники постепенно приближаются к этому пределу.
В принципе наука предлагает альтернативу - оптические компьютеры, где информация будет обрабатываться не электронами, а фотонами. А, значит, потребуются детали, длина которых измеряется не сантиметрами или миллиметрами, а нанометрами.
Здесь на первый план выходят материалы, из которых будут делаться детали, они должны обладать высоким коэффициентом преломления, чтобы прибор работал со светом хорошо.
В принципе, специалистам по оптике давно известен один высоковосприимчивый к свету материал - это кремний, его коэффициент преломления равен четырем. Для сравнения, у алмазов этот показатель варьируется от 2,417 до 2,465 в зависимости от спектра.
Один из самых волнующих для оптиков вопросов - как найти вещества с показателем преломления больше, чем у кремния, ведь четких критериев, позволяющих увидеть разницу, что называется, невооруженным глазом, нет.
В итоге физики вуза решили использовать сложные расчеты, в основе которых лежит эффективная масса электрона и еще ряд критериев. По этим критериям физики стали проверять известные полупроводники и обнаружили, что диселенид рения (это соединение рения и кремния) дает показатель преломления в видимом диапазоне 6,5-7.
Ранее в мире ученым не было известно ни одного вещества с таким показателем преломления. Подробности об этом удивительном открытии ученые изложили в журнале Nanophotincs.
Но исследователи полагают: могут быть и другие вещества с высоким показателем преломления, осталось их только вычислить. Поэтому в скором времени физики начнут изучать электронные базы данных и сопоставлять параметры различных материалов в поисках сверхсветочувствительных веществ.