«В настоящее время вычисления и связь переходят на оптические интерфейсы. Для расширения вычислительных мощностей мировых сетевых магистралей, центров обработки данных и систем с искусственным интеллектом все чаще используются активные оптические компоненты.

Материалы с фазовым переходом (PCM) на основе халькогенидных стеклообразных полупроводников системы Ge-Sb-Te имеют огромный потенциал для разработки активных и пассивных оптических компонентов. Эти материалы обладают обратимым, быстрым и низкоэнергетичным фазовым переходом из аморфного в кристаллическое состояние, которые имеют существенно различающиеся оптические свойства.

Материалы системы Ge-Sb-Te уже являются основой для различных устройств, таких как энергонезависимая фазовая память (3D XPoint), перезаписываемые оптические диски (DVD-RW, Blu-ray). Кроме того, эти материалы могут быть использованы при создании оптических коммутаторов, активных волноводов, перестраиваемых светофильтров, делителей и оптических покрытий, интерфереционных зеркал, брегговских объемных решеток, полупроводниковых лазеров с перестраиваемой длиной волны, систем оптического ввода, оптических квантовых усилителей, эффективных полупроводниковых фотоприемников (включая ПЗС-матрицы), солнечных элементов, дифракционных оптических решеток.

В тоже время существуют некоторые проблемы при использовании этих материалов в качестве оптических компонентов. Это - воспроизводимость оптических параметров; метастабильность фазового состояния; оптические потери мощности. Для решения этих проблем и улучшения параметров пропускания и отражения предложено использовать многослойные чередующиеся структуры, содержащие активный слой (активные слои) на основе материалов системы Ge-Sb-Te с возможностью тонкой подстройки их оптических характеристик за счет варьирования степени кристалличности».

Для достижения новых аналитических возможностей АСМ предлагается два подхода: подход с точки зрения «активной метрики» и модификация зонда. Под «активной метрикой» понимается подход, когда для проявления новых аналитических возможностей метода анализа для выявления скрытых особенностей свойств и строения материала над образцами проводится целенаправленная последовательность специальных технологических операций. Так, например, был разработан комплекс комбинированных методов на основе атомно-силовой микроскопии, обеспечивающих контроль строения наноструктурированных оболочечных иерархических систем на основе пористых нанокристаллических халькогенидов свинца и твердых растворов на их основе, инкапсулированных в оболочках собственных оксидов. Разработанная методика позволила локально диагностировать фазовый состав сложных многокомпонентных материалов, а также формирование p-n перехода внутри ядра, что было принципиально недоступно другими методами.