Peter Aagaard Brixen, Danimarka Texniki Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

DTU tədqiqatçıları elektronların və işığın kiçik bir sahədə (mavi kölgə) toplanmasına səbəb olan yarımkeçirici membranda qurulmuş nanolazer icad ediblər. Mikroçiplərdə elektrik siqnalları əvəzinə işıqdan istifadə etməklə məlumat sürəti artırıla və enerji itkisi azala bilər. Mənbə: Yi Yu

DTU-dakı tədqiqatçılar daha sürətli və daha enerjiyə qənaət edən kompüterlər, telefonlar və məlumat mərkəzlərinin açarı ola biləcək bir nanolazer hazırlayıblar. Texnologiya minlərlə yeni lazerin tək bir mikroçipə yerləşdirilməsi perspektivini təklif edir və beləliklə, məlumatların artıq elektrik siqnalları ilə deyil, işıq hissəcikləri və fotonlar vasitəsilə ötürüldüyü rəqəmsal bir gələcəyi açır. İxtira Science Advances jurnalında dərc edilib .

“Nanolazer yüksək performansı minimal ölçü ilə birləşdirən yeni nəsil komponentlər yaratmaq imkanı yaradır. Bu, informasiya texnologiyalarında, məsələn, ultra kiçik və enerjiyə qənaət edən lazerlərin kompüterlərdə enerji istehlakını azalda biləcəyi yerlərdə və ya nanolazerin həddindən artıq işıq konsentrasiyasının yüksək qətnaməli şəkillər və ultra həssas biosensorlar təqdim edə biləcəyi səhiyyə sektoru üçün sensorların hazırlanmasında ola bilər”, – deyə məqalənin həmmüəllifi, DTU Electro-dan Dr. Meng Xiong və Yi Yu ilə birlikdə yazan DTU professoru Jesper Mørk bildirib.

Kompüterlərin enerji istifadəsini yarıya endirmək

İnternet artıq məlumatları fiber optik kabellər üzərində işıq hissəcikləri şəklində ötürür, lakin kompüterlər məlumatları elektron dövrələr vasitəsilə ötürmək üçün elektrik enerjisindən istifadə edirlər. Bu, sürəti məhdudlaşdırır və istilik yaradır.

Nanolazerlərdən istifadə edərək işığı birbaşa mikroçipin özünə gətirməklə gələcəyin rəqəmsal texnologiyası daha sürətli, daha sərin və daha iqlimə uyğun hala gələ bilər. Bu, nanolazerlərin demək olar ki, heç bir enerji itkisi olmadan ötürülə bilən işıq siqnallarını səmərəli şəkildə yarada bilməsi ilə mümkündür. Kompüterlərə gəldikdə, Mørk nanolazerlərin enerji istehlakını yarıya endirə biləcəyini təxmin edir.

DTU-dan olan ultra kompakt nanolazer bu vizyon üçün zəruri bir tikinti blokudur, çünki gələcəkdə mikroçiplərin çipə daxildən işıq siqnalları göndərməsi üçün minlərlə kiçik, enerjiyə qənaət edən lazerə ehtiyacı olacaq.

Texnoloji bir irəliləyiş

Nanolazer DTU-nun təmiz otağı olan DTU Nanolab-da hazırlanıb və Morkun sözlərinə görə, lazerlərin nə qədər kiçik ola biləcəyinə dair ənənəvi limitləri aşır. Lazer, əvvəllər bu cür dizaynların qeyri-mümkün hesab edildiyi qədər kiçik bir sahədə işığı son dərəcə güclü şəkildə cəmləşdirən işığı tutan bir quruluşa – nanokəliyə – əsaslanır.

Tədqiqatçılar lazeri işıq şüası ilə işıqlandırdıqda, həm işıq, həm də elektronlar mikroskopik bir sahədə toplanır. Bu, lazerin otaq temperaturunda qeyri-adi dərəcədə aşağı enerji istehlakı ilə işləməsinə imkan verir.

DTU tədqiqatçılarının işığı tutan quruluşu əvvəlcə DTU Construct-dan professor Ole Ziqmundun qrupu tərəfindən dizayn edilmişdir.

Daha sürətli texnologiya, daha az CO2 və daha yaxşı sensorlar

Əgər nanolazer gələcəkdə elektrik enerjisi ilə işləyə bilsə — və bu, tədqiqatlarda növbəti böyük çətinlik olacaq — bu, geniş texnologiyalar spektrində inqilab yarada bilər. Kompüterlər və smartfonlar xeyli az enerji istifadə edə və daha yüksək performans təmin edə bilər, məlumat mərkəzləri isə enerji istehlakını kəskin şəkildə azalda bilər və bu da iqlimə əhəmiyyətli dərəcədə qənaət etməyə imkan verə bilər. Səhiyyə texnologiyaları daxilində nanolazer ultra həssas sensorların və yüksək qətnaməli görüntüləmə sistemlərinin inkişafına imkan yaradacaq.

Tədqiqatçılar son texniki problemlərin növbəti 5-10 il ərzində həll edilə biləcəyini təxmin edirlər.

Nəşr detalları

Meng Xiong və digərləri, Həddindən artıq dielektrik məhdudiyyətə malik nanolazer, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adx3865

Jurnal məlumatları: Elmin irəliləyişləri 

Əsas anlayışlar

Lazer sistemləriNanostrukturlarOptik materiallar və elementlər

Danimarka Texniki Universiteti tərəfindən təmin edilir