Faraday-Effekt in der Computertechnik
Licht für neue Computerbauteile
Die Schwingungsrichtung von Lichtwellen kann durch ein Magnetfeld beeinflusst werden. Forschern ist es jetzt gelungen diesen Lichteffekt in einer extremen Stärke hervorzurufen. Das könnte der Grundstein für eine neue Generation von Computerbauteilen sein.
8. April 2017, 21:58
Vertikal und horizontal
Die Forscher der Universität Würzburg und der Technischen Universität Wien schickten Lichtwellen im Terahertzbrereich durch einen Halbleiter. Zusätzlich wurden die Lichtwellen einem Magnetfeld ausgesetzt. Mit diesem als Faraday-Effekt bekannten Verfahren ist es möglich, die Richtung der Lichtwellen beliebig zu verändern, sagt Andrei Pimenov vom Institut für Festkörperphysik an der Technischen Universität Wien.
"Nehmen wir an, wir schicken das Licht in eine vertikale Ebene und wir können mit unseren Möglichkeiten das Licht in die horizontale Ebene drehen. Wenn am Ende ein sogenannter Polarisator steht, der das Licht nur auf der vertikalen Richtung durch lässt, wird er das gedrehte Licht nicht durchlassen. Das kann man durch magnetische Felder beeinflussen."
Ein und Aus
Licht oder kein Licht - Die Rechenvorgänge von Computern basieren auf einem sehr ähnlichen System: Sie unterscheiden zwischen Strom und kein Strom, also Eins oder Null.
Bei ihren Experimenten verwendeten die Forscher aus Würzburg und Wien den Halbleiter Quecksilber-Tellurid, und konnten dadurch mit geringstem Aufwand und Materialeinsatz den gewünschten Effekt herbeiführen.
"Man misst um wie viele Grad kann man mit einer bestimmten Dicke des Materials und einer bestimmten Stärke des Magnetfeldes das Ganze drehen. Wir beschreiben das mit Hilfe einer Materialkonstante und ein weiteres Material mit so einer starken Konstante besteht bisher nicht", erklärt Andrei Pimenov.
Ein weiterer, nicht unwesentlicher Vorteil von Quecksilber-Tellurid: Die Schicht muss nur etwa 70 Nanometer dick sein, um den gewünschten Effekt in vollem Ausmaß herbeizuführen. Das ist so dünn, dass es mit freiem Auge gar nicht erkennbar ist.
Andrei Pimenov sieht somit auch neue Anwendungspotentiale in der Computertechnik: Es könnten damit in Zukunft kleinste optische Computerteile hergestellt werden, die Computer noch um ein vielfaches schneller machen würden.
