9]在实施例中，所述耦合材料包括二芳基乙烯、氧化物材料、氧化还原活性分子、电介质材料、相变材料、铁电材料等。
[0030]在实施例中，所述耦合材料还可以机械地耦合所述第一和第二粒子。进一步地，所述装置能够以例如溶液的流体或例如包括聚合物的基体(matrices)实现。具体地，限定两粒子结构的机械耦合允许例如液体或分散体(d i sper s i on)形式的灵活的实现方式。
[0031]所述状态可改变装置的实施例能够用于切换光和存储能够非破坏性地读取的信息。因此，存储器装置的实施例包括如前文公开的至少一个状态可改变装置。优选地，第一存储器状态被分配给所述第一 SPP配置，并且所述第二存储器状态被分配给所述第二 SPP配置，例如所述混合SPP配置。
[0032]存储器装置的实施例能够包括第一和第二光学波导，用于将光照射到状态可改变装置。所述状态可改变装置优选地布置在所述第一和所述第二光学波导之间。能够设想十字条结构，其中所述状态可改变装置被放置在延伸的光学波导之间。波导被用于传播切换光。
[0033]存储器装置的实施例能够包括处于溶液状态的状态可改变装置。
[0034]此外，所述状态可改变装置能够被用作切换装置。相应地，切换装置的实施例包括如前文解释的至少一个状态可改变装置。所述切换装置能够包括耦合到所述状态可改变装置结构的第一和第二等离子波导。
[0035]在所述切换装置的实施例中，提供进一步的第一和第二光学(光子或等离子)波导，其中所述第一波导耦合到所述第一状态可改变装置部分，并且所述第二波导耦合到所述第二状态可改变装置部分。
[0036]所述等离子激励(SPP)以入射光学信号(即切换光信号)的速度传播。对应的切换装置可以用于切换高达THz频率。因为能够使用和混合不同的切换频率，所提出的装置能够根据具体定制的切换光频率或波长实现大的带宽。进一步地，通过进一步增加应用的带宽的各种干扰机制，切换光的额外的操纵是可行的。
[0037]所述状态可改变装置、存储器装置和切换装置的实施例可以允许灵活的光学组件和装置。
[0038]由于优选地使用具有最小间隙(由所述涂层限定)的几何形状来携带和传送所述等离子激励，因此能够利用在涂层或耦合材料内相互作用的非线性效应。一个示例能够导致来源于大的光子场的小间隙中的二次谐波生成。这将提供用于切换涂层的额外的触发(trigger)，因为能够采用频率加倍。根据本发明的实施例的装置可以仅由量子等离子谐振限制，并且因此适用于极端微型化。由于组件简单，根据本发明的实施例的状态可改变装置能够被大量制造并且用于大规模集成。
[0039]根据本发明的另一方面的实施例，提供一种用于存储存储器状态的方法，所述方法的实施例包括下列步骤:
[0040]提供被布置为彼此邻近的第一和第二粒子；
[0041]通过耦合材料电光耦合所述第一和第二粒子，其中所述粒子被适配为提供电荷载流子分布，使得表面等离子激元极化激元(SPP)出现，并且其中所述耦合材料被适配为响应于例如照射的切换光的触发信号展现可变的传导性。所述粒子被布置为使得第一 SPP配置对应于所述第一和第二粒子之间的电容性耦合，并且第二 SPP配置对应于所述第一和第二粒子之间的传导性耦合。所述方法优选地包括将第一存储器状态分配给所述第一 SPP配置，并且将第二存储器状态分配给所述第二 SPP配置的步骤。
[0042]在实施例中，以耦合类型(第一或第二)的改变存储存储器的逻辑状态或者数字或位状态。例如所述耦合材料或涂层的传导状态导致可以具有被分配的存储器状态的特定SPP。所述方法的实施例可以允许非破坏性地读出分配给形成所述状态可改变装置的实施例的物理系统的等离子状态的信息。存储器装置允许光学读取和/或写入处理可以是优点。
[0043]在实施例中，所述存储器装置是非易失性存储器。取决于所实现的所述粒子之间的耦合，所述存储器能够是易失性或非易失性存储器装置。由于具体地定制的SPP配置的灵活性，能够实现多级存储器。
[0044]所呈现的装置和结构以及用于存储的方法的某些实施例可以包括关于示例性实施例在上文或下文提及的单独的或组合的特征、方法步骤或方面。
【附图说明】
[0045]在下文中，参考附图描述状态可改变结构、装置和涉及它们的方法的实施例。
[0046]图1示出状态可改变装置的第一实施例的示意图。
[0047]图2示出状态可改变装置的第二实施例的示意图。
[0048]图3示出图示粒子之间的等离子激励的耦合的图。
[0049]图4示出图示通过活性涂层的实施例进行的粒子之间的等离子激励的耦合的图。
[0050]图5示出包括状态可改变装置的切换装置的实施例的示意图。
[0051 ]图6示出包括状态可改变装置的存储器装置的实施例的示意图。
[0052]图7示出在用于存储存储器状态的方法中涉及的方法步骤的流程图。
[0053]附图中的类似或功能类似的元件被分配了相同参考字符，如果没有另外指示的话。
【具体实施方式】
[0054]在下文中，术语“粒子”指代固态实体。粒子的几何形状能够是球形、类似棒形或任何任意形状。例如，能够设想蝴蝶结领结天线类型的粒子。也可以指代“对象”。
[0055]本公开中的单个和相互作用的粒子在至少它们的表面区域中具有电荷分布，所述表面区域允许表面等离子激元化1&8!11011)(5?)逐渐形成。等离子激元是指例如在入射电磁场下的移动电荷载流子的集体振荡或激励。表面等离子激元可被称为沿着金属介电界面的电子密度波。例如，粒子被提供为彼此邻近并且通过介电介质分开。等离子激励能够具有与紫外和红外谱的频率相对应的频率。
[0056]当与光子的耦合出现时，表面等离子激元能够沿着金属介电界面传播并且有时被称为表面等离子激元极化激元(SPP)。在本公开中，通常SPP被用作(逻辑)状态限定部件，然而，也可以采用被称为平坦表面等离子激元SP的相干电子振荡。
[0057]在本公开中，提及“纳米级”粒子、“纳米粒子”或“纳米对象”。与在状态改变装置的上下文中使用的电磁福射(即切换光)的波长相比，纳米粒子的大小(extens1n)小于所使用的光的波长。例如，纳米级粒子能够具有在lnm和lOOnm之间的最大大小。然而，在特定情况下，具有500nm的大小的粒子可被称为纳米粒子。
[0058]在本公开中，术语“电容性耦合”用于在没有任何电荷载流子交换的情况下的两个粒子的耦合。在发生两个粒子之间的电荷载流子交换的情况下使用术语“电子耦合”或“传导性耦合”。
[0059]术语“触发信号”应包括由于耦合材料的改变可以导致纳米粒子之间的耦合改变的任何外部刺激、激励或激发。下文中的实施例的公开将切换光称为可能的触发信号，然而也可以使用基于电场、磁场或温度改变等的信号。具体地，术语“切换光”能够被理解为包括包含红外光或热激励的任何电磁辐射。还能够设想如伽马或X射线的类似粒子的‘辐射’。
[0060]图1示出状态可改变装置1的第一实施例。状态可改变装置1的实施例包括第一粒子2和第二粒子3。所述粒子被实现为具有若干纳米的大小的纳米粒子。粒子2、3被放置为彼此接近，其中在两个粒子2、3之间放置耦合介质4。粒子2、3是例如金属粒子或高掺杂半导体粒子，其携带允许表面等离子激元生成的自由电荷载流子。
[0061 ]如果粒子2、3仅被电容性地耦合，例如表面等离子激元P1在入射光照射(L)下生成。P1具有特定能量。在耦合材料4的某些情况下，所述两个粒子2、3强烈地耦合，即是传导性的，使得通过耦合材料4从粒子2到粒子3的电荷转移可以出现。这一耦合的变换导致改变的P1模式，或导致混合的或集体的表面等离子激元配置P2。粒子2、3之间的耦合由箭头C指不ο
[0062]耦合材料4能够通过例如光照射的外部触发或刺激在传导行为和绝缘行为之间切换。特定频率或波长的切换光L能够将耦合材料4从一个状态变换为另一状态，并且反之亦然。例如，使用具有频率^或波长&的切换光L照射状态可改变装置1的实施例导致两个粒子
2、3的传导性耦合，由此允许混合的SP配置Ρ2。使用例如另一切换频率72或波长&的照射将所述耦合材料4切换回到其绝缘状