Českí vedci ho testovali aj pri teplotách kvapalného hélia v mínus 269 stupňoch Celzia a za prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa.
Vizualizácia zloženia nového hybridného 2D materiálu. Zdroj: AV ČR
Vedci a vedkyne z Matematicko-fyzikálnej fakulty Karlovej univerzity a Ústavu fyzikálnej chémie J. Heyrovského (UFCH JH) Akadémie vied ČR vytvorili nový typ dvojrozmerného materiálu, ktorý vyžaruje štruktúrované svetlo.
Materiál s unikátnymi vlastnosťami môže zlepšiť hustotu informácie v optickej komunikácii a zvýšiť polarizačnú citlivosť optoelektronických zariadení, displejov a senzorov, ktoré sú potrebné pre počítače novej generácie. Štúdiu odborníci publikovali v časopise ACS Nano.
Svetlo je elektromagnetické vlnenie, ktoré sa v elektronických zariadeniach používa na prenos informácií, spracovanie signálov či komunikáciu. V základnom optickom komunikačnom obvode sa používa neštruktúrované svetlo. Viac informácií však možno spracovať pomocou vhodne polarizovaného svetla a v poslednom čase vzrastá aj význam takzvaného chirálneho alebo štruktúrovaného svetla.
Vo všeobecnosti sa na získanie takto polarizovaného svetla používajú polarizačné filtre, ktorých miniaturizácia je veľmi náročná. Tím vedcov z Ústavu fyzikálnej chémie J. Heyrovského AV ČR a Karlovej univerzity teraz vytvoril unikátny ultratenký materiál, ktorý dokáže svetlo polarizovať aj sám.
„Krása tohto materiálu spočíva v tom, že produkuje chirálne svetlo aj pri izbovej teplote, čo je prísľubom zlepšenia súčasných informačných a kvantových technológií,“ hovorí Golam Haider z Ústavu fyzikálnej chémie J. Heyrovského, ktorý sa na výskume podieľal.
Podľa jeho kolegu z UFCH JH Martina Kalbáča možno takto unikátny materiál prekvapujúco ľahko získať nanesením špeciálnych magnetických molekúl. V tomto prípade sa nanáša na monovrstvu sulfidu molybdeničitého (MoS2) v hrúbke troch atómov.
„Dokázali sme, že materiál je vysokoúčinný a stabilný niekoľko mesiacov, čo je pre jeho praktické využitie celkom nevyhnutné,“ hovorí prvý autor štúdie Vaibhav Varade z Matematicko-fyzikálnej fakulty Karlovej univerzity.
Ďalšie vylepšenie kvantovej technológie
Tento len niekoľko nanometrov tenký materiál produkuje kruhovo polarizované svetlo s veľmi vysokým kvantovým výťažkom, ktorý sľubuje využitie v miniaturizovaných kvantových optoelektronických obvodoch. Neobvyklý jav vysvetlili odborníci z teoretickej skupiny na Katedre fyziky kondenzovaných látok Matematicko-fyzikálnej fakulty.
„Výnimočné optické vlastnosti sú umožnené špeciálnym prenosom energie medzi magnetickými molekulami a 2D polovodičom, ktorý pretrváva až do nízkych teplôt, kde sa z magnetických molekúl stávajú kvantové objekty,“ priblížila Jana Kalbáčová Vejpravová z MFF UK.
Fakulta zaviedla koncept spinových hybridov na báze magnetických molekúl a 2D polovodičov aj vo svojom ERC grante TSuNAMI.
Vedci nový materiál testovali i pri teplotách kvapalného hélia v mínus 269 stupňoch Celzia a za prítomnosti vonkajšieho magnetického poľa. Považujú ho za veľmi prínosný pre využitie v optoelektronike a kvantovej komunikácii.
Zdroj: TS AV ČR
(af)
