改进的模型效果可能有助于推进光电技术

使用光信号连接电子组件是当今数据通信技术的关键要素,因为只有光学设备才能保证的速度和效率。在许多计算技术中都发现了使用光子代替电子编码和传输信息的光子整合电路。当前大多数基于硅,这是一个很好的解决方案,因为它已经用于电子电路,但带宽有限。

来源:英国物理学家网首页

Nicola Nosengo,国家研究能力(NCCR)Marvel

将电子设备连接到光网电缆的收发器,这是光电设备的一个示例。图片来源:Christophe Phinot,CC BY-SA 3.0

使用光信号连接电子组件是当今数据通信技术的关键要素,因为只有光学设备才能保证的速度和效率。在许多计算技术中都发现了使用光子代替电子编码和传输信息的光子整合电路。当前大多数基于硅,这是一个很好的解决方案,因为它已经用于电子电路,但带宽有限。

一个极好的选择是四方钡钛盐(BTO),这是一种可以在硅顶生长的铁电钙钛矿,并且具有更好的光电特性。但是,由于该材料在应用的光电学领域是非常新的,因此需要更好地理解其量子性能,以进一步优化它。

Marvel科学家发表在《物理评论B》上的一项新研究B提出了一个新的计算框架,以模拟该材料的光电行为以及其他有前途的材料的光电行为。

已发布 物理评论b

这项研究是学术界与行业之间合作的结果。生产基于BTO的设备的瑞士初创公司Lumiphase转向苏黎世Eth Zurich的Mathieu Luisier实验室的科学家,他与EPFL Lausanne的Nicola Marzari小组合作,以模拟材料并帮助优化材料。

研究人员的关键挑战是准确模拟发挥作用的物理现象:Pockels效应 - 在存在电场的情况下,材料折射率的变化。

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