Lichtschalter für schnelle Elektronik

Schneller Schalter: Ein kleines Prisma, das auf zwei Seiten mit Goldelektroden b
Schneller Schalter: Ein kleines Prisma, das auf zwei Seiten mit Goldelektroden bedampft ist, wird zunächst mit einem starken Femtosekundenpuls aus nur wenigen Wellenzügen bestrahlt, der durch einen etwa 50 Nanometer breiten Spalt zwischen den Elektroden in das Prisma eindringt und die Beweglichkeit der Elektronen erhöht. Die Schwingungen eines zweiten, wesentlich schwächeren Pulses schieben die Elektronen auf die Elektroden, was zu einem messbaren elektrischen Strom führt. Wird die Verzögerung zwischen den beiden Pulsen um genau eine halbe Wellenperiode des Laserfeldes (etwa 1,2 Femtosekunden) verändert, dann kehrt der elektrische Strom seine Richtung um. Das ist ein Hinweis darauf, dass die ,,Mobilisierung" der Elektronen innerhalb eines Zeitfensters von einer Femtosekunde erfolgt. [weniger]
Martin Schultze, Elisabeth M. Bothschafter, Annkatrin Sommer, Simon Holzner, Wolfgang Schweinberger, Markus Fiess, Michael Hofstetter, Reinhard Kienberger, Vadym Apalkov, Vladislav S. Yakovlev, Mark I. Stockman, and Ferenc Krausz Extrem kurze, intensive Laserpulse verwandeln Quarzglas binnen Billiardstel von Sekunden vom Isolator zum Leiter und zurück Halbleiterbauelemente bilden das Rückgrat elektronischer Geräte jeglicher Art. Die Geschwindigkeit, mit der solche Bauteile elektrische Ströme anund ausschalten können, ist eine der entscheidenden Größen beispielsweise für die Leistungsfähigkeit von Computern. Die derzeit schnellsten, auf Silizium basierenden Transistoren arbeiten mit Taktraten von einigen Milliarden Schaltungen pro Sekunde - ein einzelner Schaltprozess dauert mithin etwa eine Zehnmilliardstel Sekunde. Einem Forscherteam um Ferenc Krausz, Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching und Leiter des Labors für Attosekundenphysik, ist es nun gelungen, einen Isolator mehr als zehntausend Mal so schnell zwischen dem leitenden und nicht-leitenden Zustand zu schalten. Möglich wurde dies mit sehr intensiven, ultrakurzen Laserpulsen. Schneller Schalter: Ein kleines Prisma, das auf zwei Seiten mit Goldelektroden bedampft ist, wird zunächst mit einem starken Femtosekundenpuls aus nur wenigen Wellenzügen bestrahlt, der durch einen etwa 50 Nanometer breiten Spalt zwischen den Elektroden in das Prisma eindringt und die Beweglichkeit der Elektronen erhöht.
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