Nadzor nikonastih nano-stikal s svetlobo

NADZÓR cały film (Junij 2019).

Anonim

Dr. Giordano Mattoni, kvantni raziskovalec v TU Delftu in njegovi sodelavci so pokazali, da lahko nanoelektronski fazni prehod v razredih materialov, znanih kot nikelati, nadzoruje z lasersko svetlobo. Njihove ugotovitve, ki so bile objavljene v Materialih za fizični pregled, so pomemben korak na področju novih materialov za elektroniko.

Nickelati so razred trdnih snovi z množico edinstvenih lastnosti, med drugim tudi, da se lahko prehajajo iz prehodnega prehoda na izolacijsko vedenje. V prejšnjih raziskavah sta Mattoni in sodelavci pokazala, kako se je prehod med kovinskim izolatorjem (MIT) razširil skozi take nikeljate. V zadnjih poskusih so dokazali, da je MIT mogoče nadzorovati z lasersko svetlobo. "Materiali s reprogramiranimi fizikalnimi lastnostmi na nanosu so zelo zaželeni, vendar so doslej na voljo malo, " pravi Mattoni.

Med poskusi v mednarodnem raziskovalnem laboratoriju v Združenem kraljestvu so znanstveniki vodili ultrabrzne laserske impulze s trajanjem 100 femtosekund na vzorcu NdNiO 3 (neodimijev nikelat). "Pošiljanje zelo hitrega laserskega svetlobnega signala z visokim energijskim učinkom je vzbujalo temperaturo vzorca od 150 do 152 Kelvin v majhnem trenutku. To majhno povečanje temperature je bilo dovolj za spremembo lastnosti materiala od izolacije do prevoda. povečali moč laserja, lahko nadzorujemo, kako bi material lahko bil izolacijski ali kovinski, in s tem nadzoruje njegove fizikalne lastnosti. "

Ta nadzor omogoča tudi druga lastnost materiala: histereza (od grške za "zaostajanje"). "Ogrevanje ali hlajenje, material ne sledi enakemu vzorcu prehoda. Ta pojav lahko uporabimo za zaklepanje materiala v določeni fazi." V vsakdanjem življenju se histereza uporablja za krmiljenje termostatov v hladilnikih ali sistemih centralnega ogrevanja. Aktiviranje in deaktiviranje se nadzira z zaznavanjem temperature, tako da se sistemi ne stalno samodejno vklapljajo in izklapljajo.

Čeprav je bila ta študija temeljna, so praktične aplikacije na obzorju: materiali, v katerih se lahko vklopi in izklopi prevodnost, se lahko uporabijo za stikala in vezja za nove elektronske naprave. "Takšni materiali se lahko uporabljajo za umetne nevronske mreže, " pravi Mattoni. "Do sedaj so bili vsi programi na področju umetne inteligence izdelani v programski opremi. Če lahko algoritme zaženete neposredno z neko strojno opremo, lahko resnično ustvarite nekaj podobnega možganom."

Kljub pozitivnim rezultatom sam poskus ni bil načrtovan kot tak. "Dejansko smo delali na zelo težkem poskusu, ki smo ga morali opustiti. Vendar je to pomenilo, da smo imeli nekaj časa na sinhrotronu, in tistih nekaj ur, ki smo jih v celoti izkoristili." Dokazati, da morate tudi v temeljnih znanostih narediti seno, medtem ko sonce sije.

menu
menu