دانشمندان یاد گرفته‌اند که با استفاده از نور، الکتریسیته را کنترل کنند

جریان در یک ماده را می‌توان با استفاده از نور کنترل کرد

به گزارش مجله خبری نگار،فیزیکدانان دانشگاه مینه سوتا برای اولین بار موفق شدند جهت جریان بار را در یک لایه فوق نازک از ماده در دمای اتاق - تنها با استفاده از نور - معکوس کنند. این کشف می‌تواند منجر به ایجاد حسگر‌های با مصرف انرژی کارآمدتر، آشکارساز‌های نوری و دستگاه‌های کوانتومی شود. این کار در مجله Science Advances منتشر شده است.

این مطالعه شامل لایه‌های نازک دی‌اکسید روتنیوم (RuO₂) است که روی یک زیرلایه دی‌اکسید تیتانیوم رسوب داده شده‌اند. دانشمندان کشف کرده‌اند که با کشش ساختار اتمی این ماده در یک جهت خاص، می‌توانند نحوه جریان یافتن جریان و نحوه تعامل آن با نور را کنترل کنند. علاوه بر این، این اثر نه در شرایط آزمایشگاهی، بلکه در دمای محیط مشاهده می‌شود - که برای کاربرد‌های عملی بسیار مهم است.

پروفسور بهارات جالان، نویسنده اصلی این مطالعه، خاطرنشان کرد: «تاکنون تصور می‌شد که به دلیل ساختار الکترونیکی پیچیده چنین موادی، هدایت دقیق جریان با استفاده از نور در آنها غیرممکن است. اما ما نشان داده‌ایم که اگر تنش‌های داخلی را در سطح اتمی به طور دقیق کنترل کنیم، این امر در لایه‌های فوق نازک امکان‌پذیر است.»

به گفته محققان، این اثر مربوط به ویژگی‌ای است که در آن حالت‌های الکترونیکی خاصی از ماده در جهات خاص افزایش می‌یابند. این امر راه را برای ایجاد فلزاتی با خواص نوری و الکتریکی قابل تنظیم باز می‌کند.

سونگ-گی جئونگ، دانشجوی فوق دکترا و یکی از نویسندگان این مقاله، افزود: «این اولین باری است که ما به رسانایی فوق سریع کنترل‌شده در دمای اتاق در یک اکسید فلزی دست یافته‌ایم. این امر قبلاً غیرممکن تصور می‌شد.»

این ویژگی جدید می‌تواند در دستگاه‌های پردازش و ذخیره‌سازی داده با مصرف بهینه انرژی و همچنین در فناوری ارتباطات امن کاربرد داشته باشد. گام بعدی ادغام فیلم‌های حاصل در تراشه‌های واقعی و مطالعه اثرات مشابه در سایر مواد اکسیدی است.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری