Физики научились «гравировать» электрические цепи в кристаллах
Ученые изУниверситета штата Вашингтон научилисьс помощью лазерного луча создавать электрические цепи в кристалле титанатастронция. В этом им помогэффект устойчивой фотопроводимости,при которой сопротивление материалападает в сотни раз при облучении светоми остается низким в течение долгоговремени. Получившиеся электропроводныецепи в металле можно «стирать» с помощьюнагревания. Исследование опубликованов журнале Scientific Reports.
Явлениефотопроводимости заключается в том,что при попадании света или другогоэлектромагнитного излучения, такогокак рентгеновское, на полупроводник в немможет резко возрастать электропроводность.Это происходит из-за того, что попадающиев материал фотоны поглощаются электронами и возбужденные электроны переходятв зону проводимости, а в валентной зонеобразуется «дырка». Таким образом,падающий свет значительно увеличиваетколичество носителей заряда в материале.
Для эксперимента была создана небольшая пластина из предварительно отожженного титаната стронция. Дело в том, что в этом материале фотопроводимость возникает именно после сильного нагревания. Ученые присоединили к кристаллу две пары контактов: с одной проводился эксперимент, вторая служила контрольным образцом. Между одной парой контактов они провели лазерным лучом и таким образом создали проводящую дорожку.
Оказалось, что сопротивление между контактами снизилось с одного мегаома до 0,59 килоома, то есть практически в 1700 раз. Также исследователи сделали несколько замеров через несколько дней, и выяснилось, что фотопроводимость материала снизилась незначительно.
Ученые отмечают, что электропроводные дорожки можно стирать с помощью нагревания. Исследователям удалось провести нескольких циклов перезаписи, но они считают возможным увеличить это число до тысяч циклов. Также они считают, что в отдаленном будущем такой материал можно будет использовать для создания прозрачной электроники.
Многие физики занимаются исследованием процессов, происходящих при взаимодействии фотонов с веществами. Например, в 2015 году ученые теоретически обосновали существования квазичастицы тополяритрона, которая образуется при взаимодействии фотонов с электрон-дырочными парами. А недавно российские физики создали метаматериал, который становится «зеркальным» при попадании на него лазерного луча.
Григорий Копиев
N+1
