中國儲能網(wǎng)訊:7月6日消息,美國麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員們透過在兩層鐵電材料間夾進(jìn)高遷移率的石墨烯薄膜,從而實現(xiàn)可直接在光信號上操作的太赫茲(terahertz; THz)級頻率芯片。
根據(jù)麻省理工學(xué)院,這種新材料堆棧可望帶來比當(dāng)今密度更高10倍的內(nèi)存,并打造出能直接在光信號上操作的電子組件。
“我們的研究成果可望為光信號的傳輸與處理開啟令人振奮的嶄新領(lǐng)域,”MIT博士后研究員Dafei Jin表示。這項研究是由Dafei Jin以及MIT教授Nicholas Fang、Jun Xu、博士生Anshuman Kumar Srivastava與前博士后研究員Kin-Hung Fung(目前在香港理工大學(xué))共同合作。
研究人員們的靈感來自于鐵電閘極內(nèi)存與晶體管,他們在夾層中加入石墨烯材料以提高性能。在特征化混合組件時,他們發(fā)現(xiàn)石墨烯中形成2D等離子體結(jié)構(gòu)并與鐵電材料中的聲子極化耦合。最后產(chǎn)生的組件能夠在THz級頻率下作業(yè),且具有極低功耗。
透過在兩層鐵電體材料之間夾進(jìn)高遷移率的石墨烯,THz光學(xué)內(nèi)存可提升10倍的密度。
研究人員們進(jìn)而仿制這些高密度材料,實現(xiàn)高達(dá)THz級頻率且低串?dāng)_的等離子體波導(dǎo)。因此,研究人員預(yù)測,透過利用這種鐵電內(nèi)存效應(yīng),新材料堆棧可望在極低功耗時實現(xiàn)可控制的等離子體波導(dǎo)。
這種新材料堆棧還可提供一種光電信號轉(zhuǎn)換的新方式,為這些類型的組件實現(xiàn)更高10倍的密度。
該計劃資金由美國國家科學(xué)基金會(NSF)和空軍科學(xué)研究局贊助。