تبدیل کریستال‌های ساده به ذرات شفاف با استفاده از اشعه لیزر

فوتورسانندگی در واقع یک پدیده نوری و الکتریکی است و در این فرآیند ماده انتخابی زمانی‌که در برابر یک منبع نور قرار می‌گیرد هدایت الکتریکی بیشتری از خود نشان می‌دهد.

محققان برای رسیدن به این هدف از لیزر برای طراحی مسیر الکتریکی روی کریستال استفاده کردند. در نتیجه، قابلیت هدایت الکتریکی در کریستال فعال شد و این امید را به‌وجود آورد که با ساخت ذرات الکترونیکی شفاف آینده‌ای عاری از مدارات سیلیکونی در پیش داشته باشیم.

مطلب پیشنهادی

با هدف بالا بردن سرعت ارتباط بین ادارات دولتی

چین نخستین شبکه ارتباطات کوانتومی غیرقابل هک دنیا را راه‌اندازی می‌کند

البته این نخستین بار نیست که محققان به‌چنین نتیجه‌ای دست پیدا می‌کنند اما شرایط مفید و سودمندی که برای استفاده از این پدیده نیاز است چندان رضایت‌بخش نبود. تست‌های مربوط به دستگاه‌های ذخیره حافظه تنها زمانی امکان‌پذیر بود که شرایط خنک‌کنندگی در بالاترین حد ممکن قرار داشت به‌همین دلیل کاربردهای عملی آن بسیار محدود بود.

اما موفقیت اخیر محققان دانشگاه واشنگتن استیت باعث رونق استفاده از این پدیده می‌شود. محققان در تست‌های انجام شده، از کریستال خنثی تیتانات استرانسیوم استفاده کردند و مشاهده کردند که وقتی این ماده در دمای معمولی اتاق در معرض نور قرار می‌گیرد مقاومت آن تا سه برابر کاهش پیدا می‌کند و در نتیجه تجمع الکترون‌های آزاد تا چند صد برابر افزایش پیدا کرد. در یک کلام، قابلیت رسانایی آن به حدی رسید که برای استفاده در قطعات الکتریکی و دستگاه‌های الکترونیکی کافی بود. نکته جالب توجه آن است که کریستال موردنظر حتی بعد از این‌که چندین روز در محیط تاریک قرار گرفت هم توانست قابلیت رسانایی بهبود یافته‌اش را حفظ کند.

بعد از آن، محققان توانستند با استفاده از تابش لیزر، یک مسیر کم مقاومت را روی کریستال ترسیم کنند. از ترکیب مدار روی کریستال و قابلیت رسانایی بهینه شده امکان ساخت مدارات الکترونیکی شفاف که می‌توانند توسط حرارت دادن از بین بروند را افزایش می‌یابد.

نکته بسیار جالب دیگری که در این تست مشاهده شد این بود که مقاومت می‌تواند به‌تدریج بین دو نقطه کاهش پیدا کند. وقتی اولین نقطه در معرض نور لیزر قرار گرفت میزان مقاومت بین آن دو به‌طور چشم‌گیری کاهش یافت. اما فقط زمانی‌که هر دو نقطه در معرض نور قرار گرفتند مقاومت به‌طور کل از بین رفت. با این‌که این‌گونه تست‌ها هم‌چنان در مراحل اولیه خود قرار دارند اما این امیدواری وجود دارد که روزی شاهد ساخت ذرات الکتریکی شفافی باشیم که قابلیت پاک شدن و دوباره‌نویسی را در خود دارند.