Российские физики из Университета ИТМО совместно с коллегами из Швейцарии и Китая создали тончайшую кремниевую плёнку, способную менять свойства световых импульсов с частотой до миллиарда раз в секунду. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе вуза.

Разработанная структура представляет собой метаповерхность, нанесённую на сверхтонкую кремниевую мембрану толщиной один микрон, которая свободно висит в воздухе без твёрдой подложки. Лазерный импульс меняет свойства кремния почти мгновенно, поэтому время переключения составило считанные наносекунды, а частота модуляции достигла порядка гигагерца — это сравнимо с тактовой частотой современных процессоров, только обработка сигналов идёт напрямую светом.

Управлять оптическими свойствами можно нагреванием электрическим током или короткими лазерными импульсами, из-за чего в кремнии возникают свободные электроны, снижающие прозрачность. В отличие от обычных метаповерхностей, свойства которых фиксируются при производстве, новая разработка впервые позволяет модулировать сигнал внешним воздействием в среднем инфракрасном диапазоне. Это открывает путь к компактным спектрометрам для определения химического состава, чувствительным элементам тепловизоров, системам защищённой оптической связи и вычислительным устройствам с минимальным энергопотреблением.