(PhysOrg.com) -- Onderzoeksingenieurs aan de Yale University zijn erin geslaagd een mechanische geheugenschakelaar te bouwen die wordt bestuurd en vervolgens gelezen door lasers. In hun paper gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie , het team, onder leiding van professor Hong X. Tang, beschrijven hoe ze een laser konden gebruiken om een ​​kleine streng vast silicium te exciteren, zodat de buigeigenschappen, die stabiel blijven nadat de laser is uitgeschakeld, kunnen worden gebruikt als geheugenapparaat.

Om de nieuwe geheugenschakelaar te maken, het team begon met een gewone silicium-op-isolatorwafel die ze vormden tot een ovale golfgeleider om als optische holte te dienen. Vervolgens hebben ze een deel van de wafel onder de golfgeleider weggeschoren om een ​​soort kleine brug van silicium over de holte te creëren. Maar vanwege de druk van beide uiteinden die werd geïntroduceerd door het proces dat het silicium oorspronkelijk op de wafer aanbracht, de brug of strook materiaal iets naar boven geknikt, als een tandenstoker die lichtjes tussen de vingers wordt geperst. Vervolgens vuurden ze een laser af in de holte onder de golfgeleider, waardoor de siliconenstrip oscilleerde - naar beneden knikte, dan achteruit, enzovoort, zolang de laser werd toegepast. Toen de laser werd uitgeschakeld, de siliconenstrip raakte vast in de verbogen of verbogen toestand, de essentie van een schakelaar (1 voor omhoog 0 voor omlaag).

Helaas, op dit punt, de op- of neerwaartse toestand kon niet nauwkeurig worden voorspeld, dus, het zou niet voor veel van wat dan ook nuttig zijn. Om de schakelaar tot stilstand te brengen in een vooraf bepaalde op- of neerwaartse toestand, de onderzoekers pasten een laser toe met een lagere frequentie die de effecten van de oscillaties dempte tot het punt waarop het stoppunt kon worden geregeld door de toegepaste frequentie te wijzigen.

Het aflezen van de omhoog geknikte of omlaag geknikte toestand wordt gedaan door een laser met lage energie (laag genoeg zodat de strip niet van positie verandert) in de holte te schijnen en de brekingsindex ervan te meten.

Het eindresultaat is een schakelaar die op kamertemperatuur kan worden bediend en die zijn positie behoudt zonder dat er elektriciteit voor nodig is. Het enige echte nadeel tot nu toe, is dat het veel meer energie kost om de schakelaar te laten bewegen dan conventionele niet-mechanische geheugenschakelaars, waardoor een apparaat dat het gebruikt veel duurder zou zijn om te gebruiken. Nog altijd, Tang suggereert dat de schakelaar kan worden gebruikt in apparaten die niet vaak hoeven te worden overgeschakeld, zoals een optische router, of waar elektromagnetische interferentie problemen veroorzaakt voor apparaten met conventioneel geheugen.

Het lijkt ook denkbaar dat een dergelijke schakelaar op een dag commercieel levensvatbaarder zou worden als er een manier zou worden gevonden om het vermogen dat nodig is om de oscillaties te creëren, te verminderen, wat computers kan betekenen, telefoons, enz. die hun geheugen voor onbepaalde tijd kunnen vasthouden zonder dat er batterijen of stroom nodig zijn.

© 2011 PhysOrg.com