Ученые научились управлять электричеством с помощью света

Физики из Миннесотского университета впервые смогли изменить направление движения заряда в ультратонком слое материала при комнатной температуре - всего лишь с помощью света. Это открытие может привести к созданию более экономичных сенсоров, оптических детекторов и квантовых устройств.

Как передает Day.Az со ссылкой на Gazeta.ru, работа опубликована в журнале Science Advances.

Речь идет о пленках из диоксида рутения (RuO₂), нанесенных на подложку из диоксида титана. Как выяснили ученые, если растянуть атомную структуру такого материала в определенном направлении, то можно управлять тем, как по нему течет ток и как он взаимодействует со светом. Причем эффект наблюдается не в лабораторных условиях, а при обычной температуре - что крайне важно для практического применения.

"До сих пор считалось, что в подобных материалах невозможно точно направлять ток с помощью света из-за их сложной электронной структуры, - отметил профессор Бхарат Джалан, ведущий автор работы. - Но мы показали, что в ультратонких слоях это возможно, если точно контролировать внутренние напряжения на уровне атомов".

Эффект, по словам исследователей, связан с особенностью, при которой определенные электронные состояния материала усиливаются в заданных направлениях. Он открывает путь к созданию металлов с настраиваемыми оптическими и электрическими свойствами.

"Это первый случай, когда удалось добиться управляемой ультрабыстрой проводимости в оксиде металла при комнатной температуре, - добавил постдок Сынге Джон, соавтор статьи. - Раньше такое считалось невозможным".

Новое свойство может найти применение в энергоэффективных устройствах для обработки и хранения данных, а также в технологии защищенной связи. Следующий шаг - интеграция полученных пленок в реальные чипы и исследование аналогичных эффектов в других оксидных материалах.