Физики научились «гравировать» электрические цепи в кристаллах

Физики научились «гравировать» электрические цепи в кристаллах

Ученые из Университета штата Вашингтон научились с помощью лазерного луча создавать электрические цепи в кристалле титаната стронция. В этом им помог эффект устойчивой фотопроводимости, при которой сопротивление материала падает в сотни раз при облучении светом и остается низким в течение долгого времени. Получившиеся электропроводные цепи в металле можно «стирать» с помощью нагревания. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Явление фотопроводимости заключается в том, что при попадании света или другого электромагнитного излучения, такого как рентгеновское, на полупроводник в нем может резко возрастать электропроводность. Это происходит из-за того, что попадающие в материал фотоны поглощаются электронами и возбужденные электроны переходят в зону проводимости, а в валентной зоне образуется «дырка». Таким образом, падающий свет значительно увеличивает количество 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

Похожие новости:
В США изобрели саморасплавляющиеся электрические цепи
Ученые Технологического института Джорджии придумали метод, позволяющий создавать электрические цепи, которые расплавлялись бы через несколько часов работы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nanoscale, краткое изложение приводит портал Gizmodo. Авторы использовали электронный микроскоп, ..
2015-09-30 823 0 Технология
-1
Изготовлен самый прочный материал в мире
Австрийские исследователи впервые наладили стабильное производство экзотической формы углерода — карбина, который в 40 раз превышает по прочности алмаз. Об этом они рассказали на страницах журнала Nature Materials. Свойства карбина ученые рассчитали еще несколько лет назад и выяснили, что по прочности он превосходит все известные людям ..
2016-04-16 2964 0 Технология
2
Физики научились управлять стабильностью границы термоядерного шнура
Физики из США и Австралии научились управлять потенциально опасными тепловыми всплесками во внешних границах плазмы (ELM-нестабильностью) в токамаке (установка для магнитного удержания плазмы). Результаты своих исследований авторы опубликовали в двух статьях в журнале Physical Review Letters, а кратко с их содержанием ..
2015-03-17 1078 0 Технология
0
Ученые изобрели самовосстанавливающуюся электронику
Американские ученые из университета Иллинойса разработала уникальную технологию саморемонта микросхем, с помощью которой за доли секунды восстанавливается электропроводимость оборванных цепей. Когда в интегрированном микрочипе появляется микроскопическая трещина, замыкание или обрыв цепи приводят к полному отказу всего ..
2011-12-28 1949 0 Технология
0
Наночастицы научились обманывать иммунную систему
Исследователи из университета Пенсильвании научились защищать предназначенные для доставки лекарств наночастицы от действия макрофагов, снабдив их соответствующим пептидом из системы распознавания «свой»-«чужой». Работа опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводит ScienceNow. Для защиты наночастиц ученые использовали последовательность белка CD47, который содержится ..
2013-02-22 1112 0 Технология
0
Светодиоды научились излучать запутанный свет
Физики из Университета Торонто разработали схему работы светодиодов, которые за счет дополнительного сверхпроводящего слоя излучают запутанные фотоны. Работа опубликована в журнале Physical Review B, ее препринт можно найти в arxiv.org, кратко содержание статьи приводится на сайте университета. Обычные ..
2014-03-21 974 0 Технология
0
64 года назад был продемонстрирован первый транзистор
Транзистор — это электронный прибор из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи. Обычно используется для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний.Первый действующий транзистор создали в 1947 году американские физики ..
2011-12-23 1343 0 Технология
0
Физики создали квантовый микрофон
Учёные технического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) продемонстрировали новый тип детектора для сверхслабого звука. Устройство назвали "квантовым микрофоном", так как оно настолько мало, что работает по законам квантовой физики. «Квантовый микрофон» основан на одноэлектронном транзисторе с пьезоэлектрической связью. Переключатель транзистора ..
2012-03-1 1363 0 Технология
0
Одноатомная «лупа» помогла увидеть отдельные связи в молекуле
Физики из Испании и Великобритании разработали методику заключения света в резонатор объемом всего в 1 кубический нанометр. Это помогло ученым изучить колебания отдельных связей в одиночной молекуле: резонатор усилил взаимодействия между колебаниями атомов и светом в миллион раз. По словам авторов, ..
2016-11-12 8113 0 Технология
0
Физики предложили идею плазменно-лазерного ускорителя
Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли пришли к выводу, что использование лазеров может уменьшить длины ускорителей частиц в тысячи раз. Работа специалистов опубликована в журнале Physics of Plasmas, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org. Физики рассмотрели идею плазменно-лазерного ..
2014-05-29 968 0 Технология
0
Мягких роботов создадут при помощи магнитной левитации
Физики из США научились управлять положением объекта в пространстве при помощи магнитной левитации, то есть бесконтактного (с точкой подвеса или опорой) движения объекта в воздухе или жидкости. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Считается, что данные ..
2014-08-26 908 0 Технология
0
Электричество предложили получать с помощью нагревания космоса
Физики из Гарвардского университета предложили получать электрическую энергию за счет инфракрасного излучения тепла Земли в космос. В статье в Proceedings of the National Academy of Sciences ученые рассчитали объем доступной таким образом энергии и предложили два типа устройств, которые смогут ..
2014-03-05 1730 0 Технология
0
Смятый графен стал основой искусственных мышц
Физики научились контролировать образование складок на графене и использовали их для создания искусственных «мышц» - электромеханического двигателя. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание приводит сайт университета Дьюка. Для управления образованием складок на одноатомном углероде ученые использовали ..
2013-01-29 1026 0 Технология
1
Браслет MYO управляет компьютером с помощью импульсов
«Пора распрощаться с методами управления жестами, основанными на использовании видеокамер», — с уверенностью заявляют специалисты из города Ватерлоо, расположенного в Южном Онтарио, области канадской провинции Онтарио. Их компания «Thalmic Labs», стартап с возрастом всего в один год, готовится ..
2013-04-30 919 0 Технология
0
Физики научились растить на чипах радиаторы из нанотрубок
Ученые смогли в шесть раз повысить эффективность охлаждения микропроцессоров при помощи радиаторов из углеродных нанотрубок. Новый способ сцепления нанотрубок с металлическими поверхностями описан в статье, опубликованной в Nature Communications. Краткое описание исследования приведено на сайте Национальной лаборатории имени ..
2014-01-29 797 0 Технология
0