来源:(德国)波鸿鲁尔大学(Ruhr-Universitaet-Bochum);太赫兹研发网 余郑璟博士 编译

水通过一个特别设计的喷嘴被喷扇出来。然后激光通过水流。
图片来源:(德国)波鸿鲁尔大学
德国波鸿鲁尔大学的研究人员开发了一种超快水基开关。一个短而强的激光脉冲在不到万亿分之一秒(10-12 秒)的时间内将水转化为导电状态,在这段时间内,水几乎具备了类似金属一样的行为。这使得它比迄今为止已知的最快半导体开关的速度更快。
“鲁尔探索者卓越解决集群RESOLV”(Ruhr Explores Solvation Cluster of Excellence RESOLV)的阿德里安•布赫曼(Adrian Buchmann)、克劳迪斯•霍伯格(Claudius Hoberg)博士和法比奥•诺维利(Fabio Novelli)博士共同于2022年12月6日在《应用物理快报-光子学》(APL Photonics)杂志上发表了他们的发现。
激光使水具有高速开关的表现
计算机和智能手机上所有的操作都是基于电路。组件在状态0和1之间的切换速度最终就决定了计算机的运行速度。现代计算机采用半导体,使电气开关成为可能。克劳迪乌斯•霍伯格(Claudius Hoberg)解释到:“它们的速度天生就受到限制。”
霍伯格博士与同事们一起,揭示了一种可能的水性电路的新方法。换言之,研究人员将碘化物离子溶解在盐水中,并将它通过特制的喷嘴喷扇出来,从而形成厚度只有几微米的扁平射流。
霍伯格博士解释到:“把它想象成被挤压变形的一根园艺软管,只是水流变得更宽,更平,当然水流的规模要缩小很多。”
“然后,一个短而强的激光脉冲被引导通过水射流。激光将溶解在水里的盐中的电子释放了出来,从而使水在太赫兹频率下突然变得导电,表现出类似于金属的特性。10-14 秒的激光脉冲虽然持续时间超短,但却将水变成了超快的开关。”
霍伯格博士补充到:“在太赫兹范围内可观察到10-12秒内的速度。”这是第二个激光器探测水的状态。