1、1,Mark Peplow,2,Fast circuit boards are running out of room,雷射可以發展三度空間的電腦積體電路板。最近市面上珠寶的設計似乎是在一大堆玻璃中設計微小黃金般的影像。但此技術可領導一個新的電路學世代。一個使電腦更快的途徑是增加迴路組成間的銜接數目。但電腦積體電路板製造商很快的用完習慣上的區域,平板電路。到目前為止下一代的電路板,只能往上延伸。倫敦國王大學的材料科學家,Mark Miodownik 說 “微電子工廠現在是二度空間的”。走向三度空間開放了使積體電路更快及記憶體更大的潛能。,3,Going Dotty,然而,製造三度空間的迴路並不
2、是一件簡單的任務。此刻,積體電路板的設計者建立一層接一層的迴路,但這是一個吃力的過程,且此方法限制了設計那可被使用的區域。現在,在上海光學和力學組織的物理學家Jianrong Qiu,以及從大陸和日本來的同事已經有好的方法可直接繪製迴路的需求到一大堆的玻璃中。此秘密是將濃度一萬分之一的金氧化物鍍到玻璃上。當時他們聚焦很短的雷射脈衝到玻璃內部的特殊點上,再設法移動金的個別原子。當玻璃被煅燒到550 時,金原子結合至微小的小球裡。這一團組成了一個點子的結構,其形成的方法與報紙上的影像相同(從很多微小的墨水點製成) 。,4,到目前為止研究者已經使用此技術,在玻璃裡頭設計立體影像,與蝴蝶影像相同的事物
3、呈現在此。5 mm寬的影像大小是由數百萬的微小金球所形成,每個約7 nm寬,大約比人類頭髮的一萬分之一薄。研究者在最近的化學期刊(Angewandte Chemie)上發表他們的結果。在影像被創造之後使其結構清除是有可能的,方法是藉由使用每秒一次的雷射脈衝去打金小球而使其與玻璃分離。此研究團隊的下一個目標是製造一個穿過玻璃運轉的有效迴路。在英國的Southampton 大學,與此研究團隊共同合作的物理學家 Peter Kazansky 說,使用玻璃比使用金來的好,它應該可以幫助點與點間的接合至完整的迴路。( Using glass that is richer in gold should h
4、elp to join the dots into complete circuits. ),5,研究者也建議此技術可以被用來儲存資料。他們說,在立體空間的格子內每個尖頭的奈米點存在或缺少可以發出電腦資料的一小段信號。雖然此方法在近來未必是有效益的。,6,Figure 1. Photograph of images drawn inside the Au2O3-doped glass (0.01 mol%) by using the femtosecond laser irradiation: a) gray butterfly(without annealing); b) red owl (
5、with annealing).,7,Figure 3. TEM image of Au nanoparticles (small white dots) in the laser-irradiated Au2O3-doped (0.01 mol%) glass after annealing at 550 for 30 min.,8,Figure 4. Extinction spectra of Au2O3-doped glasses (0.1 mol%) irradiatedby using different light intensities: a) 6.51013 Wcm-2 ; b
6、) 2.31014 ; c) 5.01016. All samples were annealed at 550 for 1 hour.,9,Figure 5. Photographs of images drawn inside the Au2O3-doped glass (0.01 mol%),10,Figure 2. Extinction spectra of the Au2O3-doped glass (0.01 mol%). a) Before femtosecond laser irradiation; b) after femtosecond laser irradiation; c), d), e), and f) after femtosecond laser irradiation and subsequent annealing at 300, 450, 500, and 550 for 30 min, respectively. Inset of Figure 2. Difference extinction spectrum of the Au2O3- doped glass sample (0.01 mol%) before and after the femtosecond laser irradiation.,