Lichtwellenelektronik 100.000 Mal schneller als die Elektronik von heute

Redakteur: Dr. Anna-Lena Gutberlet

Ein internationales Forscherteam hat die Wechselwirkung von Licht und Glas so optimiert, dass man sie für eine künftige, lichtwellengesteuerte Elektronik einsetzen könnte.

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Ein Team im Labor für Attosekundenphysik (LAP) des Max-Planck Instituts für Quantenoptik (MPQ), der Ludwig-Maximilians Universität München (LMU), der Technischen Universität München (TUM) und der Universität Tsukuba (Japan) hat die Wechselwirkung von Licht und Glas so optimiert, dass man sie für eine künftige, lichtwellengesteuerte Elektronik einsetzen könnte. Das Bild zeigt Erstautorin Dr. Annkatrin Sommer (MPQ) mit einer Glas-Probe.
Ein Team im Labor für Attosekundenphysik (LAP) des Max-Planck Instituts für Quantenoptik (MPQ), der Ludwig-Maximilians Universität München (LMU), der Technischen Universität München (TUM) und der Universität Tsukuba (Japan) hat die Wechselwirkung von Licht und Glas so optimiert, dass man sie für eine künftige, lichtwellengesteuerte Elektronik einsetzen könnte. Das Bild zeigt Erstautorin Dr. Annkatrin Sommer (MPQ) mit einer Glas-Probe.
(Bild: Bild: Thorsten Naeser / MPQ)

Elektronenbewegungen sind die Basis unserer Elektronik. Über sie werden Informationen gespeichert, bearbeitet und weitergeleitet. Doch die heutige Elektronik scheint bei einigen Milliarden Schaltungszyklen pro Sekunde ihre höchstmögliche Geschwindigkeit erreicht zu haben, begrenzt durch die Wärme, die beim Ein- und Ausschalten des Stromes entsteht und den Schaltkreis aufheizt.

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Die elektromagnetischen Wellen des Lichts schwingen mit Petahertz-Frequenzen (in einer milliardstel Sekunde rund eine Million Mal) - so schnell könnte theoretisch auch die künftige Elektronik werden.

Ein Team im Labor für Attosekundenphysik (LAP) des Max-Planck Instituts für Quantenoptik (MPQ), der Ludwig-Maximilians Universität München (LMU), der Technischen Universität München (TUM) und der Universität Tsukuba (Japan) hat die Wechselwirkung von Licht und Glas so optimiert, dass man sie für eine künftige, lichtwellengesteuerte Elektronik einsetzen könnte.

Das elektrische Feld von Licht, das seine Richtung in einer Sekunde Trillionen Mal ändert, kann Elektronen ebenso schnell in einem Festkörper hin- und hertreiben und könnte damit den Weg zum elektronischen Schalter der Zukunft ebnen. Voraussetzung ist allerdings, die Elektronenbewegungen und deren Konsequenzen für die Wärmeentwicklung genau zu kennen.

Physiker vom Labor für Attosekundenphysik haben bereits herausgefunden, dass es möglich ist Elektronen mit Frequenzen von Licht zu steuern. In einem Folgeexperiment ließen die Forscher nun extrem starke, wenige Femtosekunden-lange Laserpulse auf Siliziumoxid treffen.

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