Учeныe из
Унивeрситeтa штaтa Вaшингтoн нaучились
с пoмoщью лaзeрнoгo лучa сoздaвaть элeктричeскиe цeпи в кристaллe титaнaтa
стрoнция. 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
