Minnesota Universitetinin Tədqiqatçıları İşıqdan İstifadə Edərək Metalik Filmlərdə Yönlü Yükləmə Axını İdarə Etməyi Bacardılar Minnesota Universitetinin Twin Cities kampusunda çalışan alimlər, otaq temperaturunda işıq vasitəsilə ultranazik metalik filmlərdə yüklərin istiqamətini idarə etməyi mümkün edən bir metod kəşf ediblər. Bu mühüm kəşf, gələcəkdə daha enerji-səmərəli optik sensorlar, detektorlar və kvant informasiya cihazlarının inkişafına qapı açır. Bu tədqiqat "Science Advances" jurnalında dərc edilib. Tədqiqatçılar ruteni oksidinin (RuO2) ultranazik qatlarını titani oksidi (TiO2) üzərində yetişdirərək, materialın istiqamətə görə fərqli davranışlar nümayiş etdirdiyini aşkar ediblər. Bu davranış həm işığa, həm də elektrik axınına təsir edir. "Biz bu problemi, işıqla yeni yollarla qarşılıqlı təsirə girən ultranazik metal qatları diqqətlə dizayn edərək həll etdik. Bu, materialın qalın versiyasında müşahidə olunmur," - deyə tədqiqatın baş müəllifi və Minnesota Universitetinin Kimya Mühəndisliyi və Materialşünaslıq Departamentində Shell Kürsüsünün professoru Bharat Jalan bildirib. "Bu iş, epitaksial gərginliyin dəqiq idarə olunması ilə metalların ultrasürətli keçiriciliyini tənzimləyə biləcəyimizi nümayiş etdirir. Bu metod əvvəllər yalnız yarımkeçiricilər və ya izolyatorlar üçün tətbiq edilirdi." Tədqiqat göstərir ki, atomların fərqli istiqamətlərdə necə uzandığını dəyişdirərək, alimlər materialın işığa reaksiyasını idarə edə bilirlər. Bu təsir otaq temperaturunda işləyir və real texnologiyalarda istifadə edilə bilər. "Bu, otaq temperaturunda metalda tənzimlənə bilən, istiqamətli ultrasürətli daşıyıcı rahatlanmasını nümayiş etdirən ilk işdir," - deyə Minnesota Universitetinin Kimya Mühəndisliyi və Materialşünaslıq Departamentində postdoktoral tədqiqatçı və məqalənin əsas müəllifi Seunggyo Jeong bildirib. "Bu, sıxlaşdırılmış maddə fizikası sahəsində uzun müddətdir qəbul edilən fərziyyələri sarsıdır və metal sistemlərdə yükləri və işığı idarə etməyin əsaslı yeni bir yolunu açır." Bu kəşf, işığın daşıyıcılara necə və nə qədər tez təsir etdiyini idarə etməkdən asılı olan optoelektronik və yaddaş cihazları üçün xüsusilə əhəmiyyətlidir. "Tapıntılar, gərginlik rahatlaması kimi incə struktur təhriflərin metalların elektron mənzərəsini necə yenidən formalaşdıra biləcəyinə dair dərin fikir verir," - deyə Minnesota Universitetinin Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi Departamentində Paul Palmberg Professoru və məqalənin həmmüəllifi Tony Low əlavə edib. "Bu, gələcək ultrasürətli və polarizasiya-həssas optoelektronik texnologiyalar üçün kritik ola bilər." Ənənəvi metalların belə dəqiqlik üçün lazım olan istiqamətli idarəetmə qabiliyyətindən məhrum olduğu düşünülürdü, çünki onların çoxzolaqlı mürəkkəb təbiəti var. Lakin tədqiqat qrupu göstərdi ki, zolaq yuvalanmasından istifadə edərək ultrasürətli reaksiyanı, müxtəlif istiqamətlərdə ölçüldükdə fərqli dəyərə malik fiziki xüsusiyyəti əldə etmək mümkündür. Bu irəliləyişlər yüksək məhsuldarlıqlı, az enerji sərf edən hesablama, məlumat saxlama, sensor və təhlükəsiz rabitə cihazlarının inkişafına töhfə verə bilər. Növbəti mərhələdə tədqiqatçılar bu mühəndisliklə hazırlanmış RuO2 filmlərini real cihazlara inteqrasiya etməyi və oxşar hadisələri digər oksid sistemlərində araşdırmağı planlaşdırırlar. Bu iş, Minnesota Universitetinin Kimya Mühəndisliyi və Materialşünaslıq Departamentindən məzun tələbə Sreejith Nair və Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi Departamentindən postdoktoral əməkdaş Seunjun Lee ilə yanaşı, Gwangju Elm və Texnologiya İnstitutu, Sungkyunkwan Universiteti və Kentukki Universiteti ilə əməkdaşlıq çərçivəsində həyata keçirilib.