Это могло также помочь улучшить вычислительную мощность, затронув и передачу информации в кремниевом чипе и копирование самого чипа через метаматериальные суперлинзы.Объединяя серебро с немного алюминия, исследователи U-M нашли, что было возможно произвести исключительно тонкие, гладкие слои серебра, которые являются стойкими к бросанию тени. Они применили антирефлексивное покрытие, чтобы сделать один тонкий металлический слой до 92,4 процентов прозрачный.Команда показала, что серебряное покрытие могло вести свет приблизительно 10 раз до других металлических волноводов – собственность, которая могла сделать его полезным для более быстрого вычисления.
И они выложили слоями серебряные фильмы в метаматериальную гиперлинзу, которая могла использоваться, чтобы создать плотные образцы с размерами элемента часть того, что возможно с обычными ультрафиолетовыми методами, на кремниевых чипах, например.Экраны всех полос нуждаются в прозрачных электродах, чтобы управлять, какие пиксели освещены, но сенсорные экраны особенно зависят от них.
Современный сенсорный экран сделан из прозрачного проводящего слоя, покрытого непроводящим слоем. Это чувства электрические изменения, где проводящий объект – такой как палец – прижат к экрану.«Над прозрачным рынком проводника доминировал по сей день один единственный материал», сказал Л. Джей Го, преподаватель электротехники и информатики.Этот материал, индиевая оловянная окись, как предполагается, станет дорогим, в то время как спрос на сенсорные экраны продолжает расти; есть относительно немного известных источников индия, сказал Го.
«Прежде, это было очень дешево. Теперь, цена растет резко», сказал он.
Ультратонкая пленка могла сделать серебро достойным преемником.Обычно, невозможно сделать непрерывный слой серебра меньше чем 15 миллимикронов толщиной, или примерно 100 серебряных атомов. У серебра есть тенденция группироваться вместе на небольших островах, а не простираться в ровное покрытие, сказал Го.Добавляя приблизительно 6-процентный алюминий, исследователи уговорили металл в фильм меньше чем половины той толщины – семь миллимикронов.
Кроме того, когда они подвергли его воздействию воздуха, это немедленно не бросало тень, как чистые серебряные фильмы делают. После нескольких месяцев фильм поддержал свои проводящие свойства и прозрачность. И это твердо застряло на, тогда как чистое серебро отрывается стекло со скотчем.В дополнение к их потенциалу, чтобы служить прозрачными проводниками для сенсорных экранов, тонкие серебряные фильмы предлагают еще две уловки, и имение отношение к беспрецедентной способности серебра транспортировать волны видимого и инфракрасного света вдоль его поверхности.
Световые волны сжимаются и едут как так называемые поверхностные поляритоны плазмона, обнаруживаясь как колебания в концентрации электронов на поверхности серебра.Те колебания кодируют частоту света, сохраняя его так, чтобы это могло появиться с другой стороны.
В то время как оптоволокно не может сократиться к размеру медных проводов на сегодняшних компьютерных микросхемах, плазмонные волноводы могли позволить информации ехать в оптической а не электронной форме для более быстрой передачи данных. Как волновод, гладкий серебряный фильм мог транспортировать поверхностные плазмоны более чем сантиметр – достаточно, чтобы продвинуться в компьютерной микросхеме.Плазмонная способность серебряного фильма может также использоваться в метаматериалах, которые обращаются со светом способами, которые нарушают обычные правила оптики. Поскольку свет едет с намного более короткой длиной волны, поскольку он проходит металлическая поверхность, один только фильм действует как суперлинза.
Или, чтобы разобрать еще меньшие особенности, тонкие серебряные слои могут быть чередованы с диэлектрическим материалом, таким как стекло, чтобы сделать гиперлинзу.Такие линзы могут объекты изображения, которые меньше, чем длина волны света, который запятнал бы в оптическом микроскопе. Это может также позволить копирование лазера – то, которое используется, чтобы запечатлеть транзисторы в кремниевые чипы сегодня – чтобы достигнуть меньших особенностей.Первый автор – Чэн Чжан, недавний докторский выпускник U-M в электротехнике и информатике, кто теперь работает постдокторским исследователем в Национальном институте стандартов и технологий.
Статья об этом исследовании, названном «Высокоэффективная Doped Silver Films: Преодоление Фундаментальных Существенных Пределов для Нанофотонных Заявлений» издано в Продвинутых Материалах. Исследование было поддержано Национальным научным фондом и Институтом Пекина Совместных Инноваций.
U-M запросил патент и ищет партнеров, чтобы поставить технологию на рынок.