Оптический чип, содержимое которого можно моментально стереть ультрафиолетовым излучением, стал реальной возможностью благодаря новому наноматериалу, разработанному профессором материаловедения Инженерной школы Кокрелла Техасского университета (UT Austin), Юэбином Чжэном (Yuebing Zheng). Он и его сотрудники рассказали о своей работе в статье, опубликованной в ноябрьском номере журнала Nano Letters.

«Молекулы этого материала очень чувствительны к свету, так что мы можем использовать УФ или свет с определённой длиной волны для стирания или создания оптических компонентов, – сообщил Чжэн. – Можно также встроить такой светодиод в чип и стирать его содержимое беспроводным способом, либо по истечении определённого периода времени».

Чтобы протестировать эту инновацию, исследователи применили зелёный лазер, чтобы создать на своём двумерном наноматериале волновод – структуру, направляющую световые волны из одного пункта в другой. Затем они уничтожили волновод ультрафиолетом и заново перезаписали его на том же материале зелёным лазером.

Авторы утверждают, что они стали первыми, кому удалось перезаписать этот ключевой компонент фотоники и базовый строительный элемент для интегральных схем, используя только оптические технологии. 

Новый материал представляет собой плазмонную поверхность из алюминиевых наночастиц с нанесённым поверх неё полимерным покрытием толщиной 280 нм, в которое внедрены светочувствительные молекулы. В результате взаимодействия со светом эти молекулы могут становиться прозрачными, либо поглощать фотоны.

Дополнительное преимущество этого материала состоит в том, что он может работать одновременно в двух режимах: диэлектрического волновода для переноса света на большие расстояния и плазмонного резонанса для эффективного усиления световых сигналов в небольшом пространстве (оптической полости).

Чжэн заявил, что для того, чтобы материал можно было применять в оптических чипах или нанофотонных схемах, его команде ещё предстоит поработать над улучшением стабильности перезаписываемых волноводов и их производительности для оптических коммуникаций.