(c) Graphicstock

Kvazičástice SPP představují naději pro efektivní přenos signálu v miniaturizovaných elektronických obvodech

Povrchové plazmonové polaritony (SPP, surface plasmon polariton) jsou kvazičástice, o nichž nyní vědci z Pennsylvania State University začali uvažovat jako o mechanismu pro přenos signálu. SPP by mohly představovat alternativu k přenosu informace pomocí elektronů i k fotonice. Přenos elektronů generuje odpadní teplo, což limituje další miniaturizaci, u fotoniky je přes výhodu rychlosti přenosu zase problém přímo s miniaturizací součástek.
Vlny SPP, respektive tzv. pulzně modulované vlny SPP, by měly umožňovat věrný přenos signálu na relativně velké vzdálenosti, třeba i přes mikrometry vzduchu, tj. mezi jednotlivými součástkami mikroelektronických obvodů. Stejně tak dokáží tyto vlny přejít i přes konkávní rohy.
SPP jsou kvazičástice, tedy „skupinový jev“, jakási společná vlna elektronů v kovu a polarizací vzniklých nábojů v dielektriku. Příslušná vlna se pohybuje po rozhraní kovu a dieletrika. I když se rozhraní přeruší, kovový drát skončí apod., vlna dokáže ještě nějaký čas cestovat dále, může projít mikrometry vzduchu nebo i stovkami tranzistorů v 14nanometrových čipech.
Další výhodou SPP je to, že se pohybují opravdu pouze v blízkosti rozhraní, nedochází tedy k nežádoucím interferencím mezi různými částmi přenosových kanálů (crosstalk – přeslech).
Autoři nového výzkumu mj. uvádějí, že právě SPP jsou tím, co dává zlatu jeho lesk.
Problém SPP spočívá dosud v tom, že na jednu stranu se empiricky ví o jejich existenci, propracovaná ovšem není příslušná teorie, např. řešení Maxwellových rovnic pro tyto vlny. Akhlesh Lakhtakia z Penn State uvedl, že řešení rovnic je opravdu nepraktické a náchylné k chybám, v tomto výzkumu autoři jako výstup vytvářeli prostě snímky elektromagnetického pole. Fungování vlny pak reprezentuje film, časová posloupnost příslušných snímků.

Video na Youtube ukazuje následující jev
Vlna se pohybuje po rozhraní kovu a dielektrika. Na místě, kde dielektrikum nahradí vzduch, se část energie sice odrazí, ale většina se dokáže přenést dále

Rajan Agrahari et al, Information Transfer by Near-Infrared Surface-Plasmon-Polariton Waves on Silver/Silicon Interfaces, Scientific Reports (2019). DOI: 10.1038/s41598-019-48575-6
Zdroj: Pennsylvania State University/Phys.org

Magnony slibují husté ukládání dat do magnetických bublin

Magnony se představě poněkud vzpírají, ale budeme si na ně muset možná zvyknout, protože se …

3 komentáře

  1. „SPP jsou kvazičástice, tedy „skupinový jev“, jakási společná vlna elektronů v kovu a polarizací vzniklých nábojů v dielektriku. Příslušná vlna se pohybuje po rozhraní kovu a dieletrika.“ – větší blábol už jsem dlouho nečetl.

  2. Tedy abych byl korektní, za blábol považuji konkrétně tuto část: „SPP jsou (…) společná vlna elektronů v kovu a polarizací vzniklých nábojů v dielektriku“. Zaprvé povrchové plasmon-polaritony nepotřebují polarisaci „vzniklých nábojů v dielektriku“ (klidně mohou existovat na rozhraní kov-vakuum), nicméně hlavními „složkami“ SPP jsou elektromagnetické záření (tj. světlo / fotony) a elektronové plasma v kovu.

  3. dekuji za kritiku. musim se omluvit, nemohu to, jak se koukam, ani svest na puvodni text (ze tiskovou zpravu psal nekdo, kdo tomu tez nerozumel)
    A surface effect, under certain conditions electrons in the metal and polarized charges in the dielectric material can act together and form an SPP wave. https://phys.org/news/2019-09-gap-electronics-faster.html
    cili kombinace techto 2 vlivu dle puvodni zpravy SPP vyvolava, ne ze to tim je. takto rict uz je to ok?

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close