Кристалл превратили в электрическую цепь

Физики из Университета штата Вашингтон придумали, как превратить электрическую схему в кристалл. Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.

Четыре года назад американские ученые обнаружили, что электропроводность титаната стронция (кристалла с химической формулой SrTiO₃) можно увеличить в 400 раз, если направить на него свет. Тем не менее считалось, что этот метод работает только при низких температурах (около -93°C). Один из авторов новой статьи Мэтт Маккласки провел свое исследование в условиях комнатной температуры. Он использовал лазер, чтобы выгравировать линию в кристалле. На каждом конце линии располагались электрические контакты. Поскольку кристалл хорошо поглощает свет, то до того, как он достигнет контактов, сопротивление оставалось высоким.

Обычно титанат стронция не проводит электричество, но если его кристалл нагреть, то он становится электропроводным. Это явление ученые назвали «стойкая фотопроводимость» (материал с таким свойством может начать проводить электричество после того, как на него направить свет). Оно может проявиться и при комнатной температуре, что видоизменяет любые другие материалы, в обычных условиях требующие охлаждения жидким азотом.

Ученые предполагают, что тепло вынуждает атомы стронция покидать материал, в результате чего создаются светочувствительные дефекты и возникает стойкая фотопроводимость.

Недавняя работа Маккласки увеличила проводимость кристалла в 1000 раз, и этот результат может держаться до года. Чтобы продемонстрировать, как остаточная фотопроводимость может повысить электропроводность, исследователь также придумал нагреть электросхему на электроплите, стереть ее и затем нарисовать ее заново оптическим пером.