Una nueva investigación de la Universidad de Surrey ha demostrado que el silicio podría ser uno de los materiales más poderosos para la manipulación de información fotónica, lo que abre nuevas posibilidades para la producción de láseres y pantallas.

Si bien el extraordinario éxito de los chips de computadora ha confirmado que el silicio es el material principal para el control de la información electrónica, el silicio tiene la reputación de ser una mala elección para la fotónica; no hay diodos emisores de luz de silicio disponibles comercialmente, láseres o pantallas.

Ahora, en un artículo publicado por Luz:ciencia y aplicaciones diario, un equipo internacional de científicos liderado por Surrey ha demostrado que el silicio es un excelente candidato para crear un dispositivo que pueda controlar múltiples haces de luz.

El descubrimiento significa que ahora es posible producir procesadores de silicio con capacidades integradas para que los rayos de luz controlen otros rayos, aumentando la velocidad y la eficiencia de las comunicaciones electrónicas.

Esto es posible gracias a la banda de longitud de onda llamada región de infrarrojo lejano o terahercios del espectro electromagnético. El efecto funciona con una propiedad llamada no linealidad, que se utiliza para manipular rayos láser, por ejemplo, cambiando su color. Los punteros láser verdes funcionan de esta manera:toman la salida de un diodo láser infrarrojo muy barato y eficiente pero invisible y cambian el color a verde con un cristal no lineal que divide a la mitad la longitud de onda.

Otros tipos de no linealidad pueden producir un rayo de salida con un tercio de la longitud de onda o usarse para redirigir un rayo láser para controlar la dirección de la información del rayo. Cuanto más fuerte sea la no linealidad, más fácil es controlar con haces de entrada más débiles.

Los investigadores encontraron que el silicio posee la no linealidad más fuerte de este tipo jamás descubierta. Aunque el estudio se llevó a cabo con el cristal enfriado a temperaturas criogénicas muy bajas, tales no linealidades fuertes significan que se pueden usar haces extremadamente débiles.

Ben Murdin, coautor del estudio y profesor de física en la Universidad de Surrey, dijo, "Nuestro hallazgo fue afortunado porque no lo estábamos buscando. Estábamos tratando de entender cómo una cantidad muy pequeña de átomos de fósforo en un cristal de silicio podría usarse para hacer una computadora cuántica y cómo usar rayos de luz para controlar la información cuántica almacenada". en los átomos de fósforo.

"Nos sorprendió descubrir que los átomos de fósforo estaban reemitiendo rayos de luz que eran casi tan brillantes como el láser muy intenso que estábamos brillando sobre ellos. Dejamos de lado los datos durante un par de años mientras pensábamos en probar dónde estaban los rayos". procedente. Es un gran ejemplo de la forma en que la ciencia procede por accidente, y también cómo los equipos paneuropeos pueden seguir trabajando juntos de manera muy eficaz ".