בקרת nanoelate ננו בוררים עם אור

Anonim

ד"ר ג'ורדנו Mattoni, חוקר קוונטי ב- TU Delft, ומשתפי הפעולה שלו הראו כי המעבר בשלב ננו אלקטרוניים בכיתה של חומרים המכונה ניקלטים יכול להיות נשלט על ידי אור לייזר. הממצאים שלהם, שפורסמו ב חומר סקירה פיסיקלית, הם צעד חשוב בתחום של חומרים חדשים עבור האלקטרוניקה.

ניקלטים הם מחלקה של מצב מוצק חומרים עם קבוצה של מאפיינים ייחודיים, כולל שהם יכולים לעבור מעבר פאזה מ ניצוח כדי התנהגות בידוד. במחקר מוקדם יותר, Mattoni ועמיתיו הראו כיצד המעבר של מבודדי המתכת (MIT) התפשט בכל רחבי ניקלטים כאלה. בניסויים האחרונים, הם הוכיחו כי MIT ניתן לשלוט עם אור לייזר. "חומרים עם מאפיינים פיזיים הניתנים לתכנות בננומטריה מבוקשים מאוד, אבל הם כמעט ולא זמינים עד כה", אומר מאטוני.

במהלך הניסויים שלהם במעבדה מחקר בינלאומי בבריטניה, המדענים מכוונים פולסים לייזר מהירים עם משך של 100 femtosonds במדגם של NdNiO 3 (neodymium nickelate). "שליחת דופק מהיר מאוד ואור אנרגיה גבוה של אור הלייזר העלתה את טמפרטורת המדגם מ -150 ל -152 קלווין לזמן קצר של זמן.הגדלה הטמפרטורה הקטנה היתה מספיק כדי לשנות את המאפיין של החומר מבידוד לניטור. להגדיל את העוצמה של הלייזר, אנחנו יכולים לשלוט איך מבודד או מתכתי החומר יכול להיות, ובכך לשלוט על התכונות הפיסיקליות שלה. "

שליטה זו מתאפשרת גם על ידי תכונה אחרת של החומר: היסטרסיס (מן היווני עבור "מפגר מאחור"). "חימום או קירור, החומר אינו פועל לפי אותו דפוס מעבר, אנו יכולים להשתמש בתופעה זו כדי לנעול את החומר בשלב מסוים". בחיי היומיום, hysteresis משמש כדי לשלוט thermostats ב מקררים או מערכות הסקה מרכזית, למשל. הפעלה והפעלה מושפעת על ידי גילוי הטמפרטורה, כך שמערכות לא הופכות את עצמן לסירוגין.

למרות מחקר זה היה בסיסי, יישומים מעשיים נמצאים על האופק: חומרים בהם מוליכות יכול להיות מופעלת לסירוגין יכול לשמש עבור בוררים ומעגלים עבור מכשירים אלקטרוניים חדשים. "חומרים כאלה יכולים לשמש עבור רשתות עצביות מלאכותיות, " אומר Mattoni. "עד כה, כל ההתפתחויות בתחום הבינה המלאכותית נעשו בתוכנה, אם אתה יכול להפעיל אלגוריתמים ישירות עם איזה סוג של חומרה, אתה באמת יכול ליצור משהו דומה למוח".

למרות תוצאותיו החיוביות, הניסוי עצמו לא תוכנן ככזה. "למעשה עשינו ניסוי קשה מאוד שהיה עלינו לנטוש, אך פירוש הדבר היה שנותר לנו זמן בסינכרוטרון, ובאותן שעות ספורות שבהן השתמשנו במלואן". להוכיח כי גם במדע היסוד, אתה צריך לעשות את השחת בעוד השמש זורחת.

menu
menu