Nikelio nano jungiklių valdymas su šviesa

Lietų ratlankių poliravimas namų salygomis. (Birželis 2019).

Anonim

Dr Giordano Mattoni, Kvantinė TU Delfto mokslų daktarė ir jo bendradarbiai parodė, kad nanoelektroninį fazinį perėjimą į medžiagų grupę, žinomą kaip nikeliai, galima valdyti lazerio šviesa. Jų išvados, paskelbtos "Physical Review Materials", yra svarbus žingsnis naujų elektronikos medžiagų srityje.

Nikeliai yra klasifikuojamos kietosios medžiagos, kurių sudėtyje yra unikalių savybių, įskaitant tai, kad jie gali pereiti nuo fazinio perėjimo nuo laidumo iki izoliacijos. Ankstesniame tyrime Mattoni ir jo kolegos parodė, kaip per tokius nikelius dauginasi metalinio izoliacinio perėjimo (MIT) procesas. Pastaraisiais eksperimentais jie įrodė, kad MIT gali būti valdomas lazerio šviesa. "Labai pageidaujama yra medžiagų, turinčių perskaičiuojamų fizinių savybių nanoskatuose, tačiau iki šiol jų beveik nėra", - sakė Mattoni.

Per savo eksperimentus tarptautinėje tyrimų laboratorijoje Jungtinėje Karalystėje mokslininkai ultragarso lazerinius impulsus, kurių trukmė buvo 100 femtosekundžių, NdNiO 3 (neodimio nikelio) mėginyje nukreipė. "Labai greito ir didelės energijos lazerio šviesos impulsų siuntimas nedideliu momentu pakėlė bandinio temperatūrą nuo 150 iki 152 K. Kelvino temperatūra pakilo, kad būtų galima pakeisti medžiagos savybes nuo izoliacijos iki laidojimo. didinant lazerio galią, mes galime kontroliuoti, kaip medžiaga izoliuojanti ar metalinė, ir taip kontroliuoti jo fizines savybes. "

Ši kontrolė taip pat tapo įmanoma dar viena medžiagos savybė: isterezė (nuo graikų - "atsilieka"). "Šildant ar aušinant, medžiaga neatitinka to paties perėjimo modelio. Mes galime panaudoti šį reiškinį, kad medžiaga būtų užfiksuota tam tikrame faze". Kasdieniame gyvenime isterezis naudojamas kontroliuoti termostatus šaldytuvuose ar centrinio šildymo sistemose, pavyzdžiui. Aktyvinimas ir deaktyvavimas yra kontroliuojamas, nustatant temperatūrą, kad sistemos nepertraukiamai nepersijungtų ir neišjungtų.

Nors šis tyrimas buvo esminis, praktinis pritaikymas yra akivaizdoje: medžiagos, kuriose laidumą galima įjungti ir išjungti, galėtų būti naudojami naujiems elektroniniams prietaisams jungtuvams ir grandinėms. "Tokios medžiagos gali būti naudojamos dirbtiniams neuroniniams tinklams, " sako Mattoni. "Iki šiol visi darbai dirbtinio intelekto srityje buvo padaryti programine įranga. Jei galite tiesiogiai paleisti algoritmus su tam tikra technine įranga, jūs iš tikrųjų galite sukurti kažką panašaus į smegenis."

Nepaisant teigiamų rezultatų, pats eksperimentas nebuvo planuojamas kaip toks. "Mes iš tikrųjų dirbo labai sudėtingu eksperimentu, kurį turėjome atsisakyti. Tačiau tai reiškė, kad mums liko šiek tiek laiko sinchronograma, o tos kelias valandas mes panaudojome iki galo". Įrodydamas, kad net ir fundamentaliame moksle jūs turite šieną švelninti.

menu
menu