محققان دانشگاه باث و اکستر نشان داده‌اند که اتصال چند لایه گرافن به یکدیگر منجر به ایجاد ترکیبی می‌شود که عملکردی مانند سوئیچ‌های نوری داشته و می‌تواند سرعت اینترنت را ۱۰۰ برابر سرعت کنونی‌اش افزایش دهد.
به گزارش تابناک، براساس گزارش دیسکاوری، سوئیچ های نوری بخشی حیاتی از
زیرساختارهای ارتباطاتی مدرن به شمار می‌روند و باوجود اینکه عملکرد کنونی
آنها کاملا تحسین‌برانگیز است، دانشمندان مدتهاست که برای ارتقای این
عملکرد عالی در جستجوی موادی مشهور به نیمه‌فلزات هستند که گرافن نیز یکی
از آنها است.
زمانی که نور با ماده نیمه‌رسانا برخورد می‌کند،انرژی حاصل از آن الکترون‌ها را از حالت کم‌انرژی از میان یک شکاف انرژی کوچک به حالت پرانرژی تبدیل می‌کند،در این شرایط الکترون می‌تواند آزادانه حرکت کرده و برق را انتقال دهد. با تحلیل رفتن انرژی الکترون‌ها به تدریج به حالت اولیه خود باز می‌گردند.
محققان در سال‌های اخیر این فرضیه را که گرافن می‌تواند ماده‌ای بی‌نظیر برای تولید الکترونیک‌های نوری باشد،مطرح کرده‌اند اما تاکنون نتوانسته‌بودند این فرضیه را آزمایش کنند زیرا گرافن یک نیمه‌فلز یا نیمه رسانای بدون شکاف است. به بیان دیگر در گرافن هیچ شکاف انرژی میان حالت کم انرژی و پرانرژی وجود ندارد و این به آن معنا است که دانشمندان با استفاده از تکنولوژی‌های موجود قادر به تخمین توانایی‌های گرافن نیستند.
اما محققان دانشگاه باث راهی را برای ارزیابی زمان بازترکیبی در نیمه‌فلزهایی مانند گرافن یافته‌اند. محققان با محاسبه چگونگی حرکت الکترون‌ها در بخش فروسرخ طیف نوری و انتقال آن میان دو حالت کوانتومی توانستند قابلیت گرافن را محاسبه کرده و دریابند سرعت واکنش سوئیچ‌های گرافنی ۱۰۰ برابر سریعتر از سوئیچ‌های نوری معمولی است.
این یافته جدید می‌تواند درچه‌ای به سوی ارتباطات فوق سریع و اینترنت ۱۰۰ برابر سریعتر باشد، اما در عین حال قدمی به سوی ساخت لیزر‌های کوانتومی گرافنی است که در زمینه‌های مختلفی از قبیل تشخیص پزشکی، ردیابی گازهای محیطی از راه دور، پرهیز از برخورد و کنترل حرکت خودروها کاربرد داشته باشد.
زمانی که نور با ماده نیمه‌رسانا برخورد می‌کند،انرژی حاصل از آن الکترون‌ها را از حالت کم‌انرژی از میان یک شکاف انرژی کوچک به حالت پرانرژی تبدیل می‌کند،در این شرایط الکترون می‌تواند آزادانه حرکت کرده و برق را انتقال دهد. با تحلیل رفتن انرژی الکترون‌ها به تدریج به حالت اولیه خود باز می‌گردند.
محققان در سال‌های اخیر این فرضیه را که گرافن می‌تواند ماده‌ای بی‌نظیر برای تولید الکترونیک‌های نوری باشد،مطرح کرده‌اند اما تاکنون نتوانسته‌بودند این فرضیه را آزمایش کنند زیرا گرافن یک نیمه‌فلز یا نیمه رسانای بدون شکاف است. به بیان دیگر در گرافن هیچ شکاف انرژی میان حالت کم انرژی و پرانرژی وجود ندارد و این به آن معنا است که دانشمندان با استفاده از تکنولوژی‌های موجود قادر به تخمین توانایی‌های گرافن نیستند.
اما محققان دانشگاه باث راهی را برای ارزیابی زمان بازترکیبی در نیمه‌فلزهایی مانند گرافن یافته‌اند. محققان با محاسبه چگونگی حرکت الکترون‌ها در بخش فروسرخ طیف نوری و انتقال آن میان دو حالت کوانتومی توانستند قابلیت گرافن را محاسبه کرده و دریابند سرعت واکنش سوئیچ‌های گرافنی ۱۰۰ برابر سریعتر از سوئیچ‌های نوری معمولی است.
این یافته جدید می‌تواند درچه‌ای به سوی ارتباطات فوق سریع و اینترنت ۱۰۰ برابر سریعتر باشد، اما در عین حال قدمی به سوی ساخت لیزر‌های کوانتومی گرافنی است که در زمینه‌های مختلفی از قبیل تشخیص پزشکی، ردیابی گازهای محیطی از راه دور، پرهیز از برخورد و کنترل حرکت خودروها کاربرد داشته باشد.
ارسال نظر
