Ein Schritt in Richtung photonischer Computer
Die Photonik ist ein neues Prinzip der Datenverarbeitung auf der Basis von Lichtteilchen (Photonen) anstelle von Elektronen. Obwohl sie deutlich schnellere Rechengeschwindigkeiten bieten, sind Photonen sehr schwer zu manipulieren. Daher steckt die Photonik immer noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Das EU-finanzierte Projekt LASER-PLASMON (Laser manipulation of plasmonic nanostructures) wollte diese Manipulation mithilfe von Plasmonen erreichen. Plasmonen sind Dichtewellen aus Elektronen, die von Licht erzeugt werden, das die Oberfläche von Metallen in einer bestimmten Weise trifft. Die effektiv als Quasiteilchen agierenden Plasmonen können potentiell mehr Informationen kodieren als herkömmliche Elektronik. Das Konsortium wollte Nanostrukturen auf großen Flächen und mit zuverlässigen optischen Eigenschaften schaffen. Der Ansatz beruhte auf dem photonischen LA-Verfahren, der die Verwendung von kostengünstigen, flexiblen Substratmaterialien ermöglicht. Die Forscher entwickelten und optimierten Seed-Materialien, die sich für die Nanostrukturierung mittels LA eignen. Die Materialien umfassten dünne Bleche aus einzelnen Metallen wie Kupfer, Silber und Gold sowie Verbund- oder Mehrschichtstrukturen aus Gold oder Silber und bestimmter aktiver Keramik. In diesem Kontext heißt „aktiv“, dass sie auf elektromagnetische Strahlung anspricht. Diese Arbeiten umfassten vier sehr technische Errungenschaften, die sich entweder mit grundlegenden physikalischen Prinzipien oder mit Herstellungsprozessen befassten. Das Team demonstrierte außerdem erfolgreich die Vielseitigkeit und Anwendbarkeit von LA-Verarbeitung für die beabsichtigte Anwendung. Die Projektmitglieder identifizierten die besten LA-System-Designs und Verarbeitungsparameter zur Herstellung von Nanostrukturen von Materialien, die eine plasmonische Reaktion erhalten. Die Forschung befasste sich mit LA-Mechanismen in Bezug auf die optischen Eigenschaften. Die Teammitglieder entwickelten auch eine kostenlose Web-basierte experimentelle Bibliothek (Database of Laser Fabricated Innovative Nanostructures (DOLFIN)), um neue Plasmonen-Anwendungen zu unterstützen. Das neue Herstellungsverfahren von LASER-PLASMON hilft, die Herstellungskosten von Plasmonen-Technologien zu senken. Dies könnte zu einer schnelleren Produktion führen - ein Schritt in Richtung neuer photonischer Anwendungen in der Computerbranche.
Schlüsselbegriffe
Photonik, Plasmonen, Lasertempern, Substratmaterialien, Nanostrukturen
