中國儲能網(wǎng)訊:7月6日消息,美國麻省理工學院(MIT)的研究人員們透過在兩層鐵電材料間夾進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)麻省理工學院,這種新材料堆??赏麕肀犬斀衩芏雀?0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)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高遷移率的石墨烯,THz光學內(nèi)存可提升10倍的密度。
研究人員們進而仿制這些高密度材料,實現(xiàn)高達THz級頻率且低串擾的等離子體波導。因此,研究人員預測,透過利用這種鐵電內(nèi)存效應,新材料堆??赏跇O低功耗時實現(xiàn)可控制的等離子體波導。
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基金會(NSF)和空軍科學研究局贊助。