电子波的闪电般的速度开关

由电子能够自由地移动在内部的材料和反映传入辐射创建特征闪闪发光的金属。类似于水波的池塘，波可以在这电子海 — — 所谓的”表面等离子体激元”表面形成。而落入水中的石头，不是光用来在实验室中产生表面等离子体激元。当光线集中到纳米锋利金属尖时，微型波传播中从尖先端圆形时尚这种材料的表面上。纳米只有大约是直径的十倍的单个原子大小。微型波可能是闪电般的速度信息传输使用将来紧凑型电子设备。

在异质结构，对黑磷 （下部） 等离子体波展开起点激发的研究，导致相邻的硅氧化 （上部），振荡。(图像︰ Fabian Mooshammer)

到目前为止，然而，一直没有切换的这种表面的波打开和关闭在超快的时间尺度，这是必不可少的手段。相反，在常规电子晶体管实现类似的机制。

现在，第一次，团队协作与同事从比萨，雷根斯堡大学的科学家已经证明实验的开/关切换波对电子海，奠定了未来的等离子体电子 (自然纳米技术，”飞秒光开关中黑磷异质结界面极化激元的”)。

关键是，物理学家们并没有使用一种金属，电子波始终都存在。而更为复杂的异质结构，基于半导体是由刘健仪美国维特罗和同事从比萨的研究开发。

像半导体，例如，硅是计算机芯片制造的材料。在这异质结半导体是一种尤其是现代材料︰ 所谓的”黑磷”。照射强烈的光脉冲，里面的材料会产生自由移动电子。没有这些电子没有表面波存在和结构被”关闭”。然而，只要第一个激光脉冲产生的自由电子，随后脉冲可以从顶端开始传播的表面等离子体激元。

若要测试如何快速这个开关过程可以发生，教授、 博士鲁珀特 · 胡伯雷根斯堡的团队激活用了短短的几个飞秒的超快激光脉冲的表面等离子体。一飞秒即十亿分之一秒的百万分之一部分的想象短时间跨度 0，000 000 000 000 001 秒。

雇用他们世界范围内的独特显微镜具有纳米空间分辨率除了超快时间分辨率，科学家们随后追溯中极端慢动作快照等离子体波的扩张。在这一过程是清晰可见，开关次数凡对飞秒规模和因而许多数量级比现有最快的晶体管更快。

作为一个惊喜也发现，面波的波长是几乎独立于激光的开关结构的功率。

这些结果是基于表面等离子体激元的未来超快电子十分令人鼓舞。在接下来的步骤中，来自雷根斯堡的科学家们正在测试第一操作的电浆子组件 — — 飞秒时间尺度上。