新型力学记忆开关可由激光控制

2011-10-27 11:03 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网10月25日报道,美国工程师通过使用一台激光器激发一小块固体硅带让其弯曲属性在激光关闭后仍能保持稳定,成功地制造出了一款可由激光控制并读取的新型力学记忆开关,相关研究发表在最新一期《自然·纳米技术》杂志上。

  耶鲁大学的唐宏希(音译)领导的研究团队使用一个普通的绝缘硅晶圆开始了这款记忆开关的制造过程。他们先将硅晶圆塑造成一个椭圆形的波导管以用作光学共振腔。接着,他们刮掉波导管下方的一些晶圆,用硅制造出了一种细小的硅带,跨在该光学共振腔之上。由于原初的硅晶圆会对硅带两端造成压力,使硅带向上略微鼓起,就像两只手指挤压一根牙签会让其中间鼓起一样,科学家们因此将一束激光射入光学共振腔内,这会使该硅带发生振荡——向下弯曲,接着又向上鼓起,只要施加激光,其就会一直保持这种向下弯曲和向上鼓起交替的振荡状态。当激光关闭时,硅带会停止振荡,处于向上鼓起或向下弯曲的状态——这是一个开关必须具备的性质(向上代表1,向下代表0)。

  为了实现多种应用,该硅带最终会停止在向上或向下哪个状态必须精确地预计。为了使硅带能停止在一个预先设定的向上或向下状态,研究人员朝该硅带施加了一束更低频率的激光,以减缓对停止点的振荡效应,通过改变施加于该停止点的激光频率可对该停止点进行控制。科学家们最终制造出一个开关,其能在室温下被控制且不需要任何电力就能保持自己的开关状态不变。

  目前,该开关唯一的不足之处是,与传统的非力学记忆开关相比,需要耗费更多能量来使开关振荡,这样,安装了该开关的设备可能会更加昂贵。唐宏希表示,该记忆开关可应用于光路由器等并不需要经常开关的设备中,或使用传统存储器可能会出问题的电磁干扰实验中。研究人员表示,如果他们有一天找出办法,可以减少制造振荡所需的能量,那么,该记忆开关将在计算机、手机等商业领域更加可行。