Zdroj: Pixabay

Excitonové izolátory umožňují rychlé přepínání optických počítačů

Selenid tantalu a niklu o souhrnném vzorci Ta2NiSe5 by měl umožňovat extrémně rychlé přepínání. Laserový pulz dokáže vyvolat změnu elektrických a optických vlastností za 10 na -15 s; v porovnání s přepínači používanými v současných počítačích je to řádově milionkrát rychleji.
Materiál se za normální teploty chová jako izolant a je opticky průhledný. Po zahřátí naopak získá charakter kovu a kromě elektrické vodivosti se změní i jeho optické vlastnosti – začne světlo odrážet. Zahřátí samozřejmě nějakou dobu trvá. Nová studie provedená v Cavendishově laboratoři na Cambridge University ale ukazuje, že přepnutí („z okna na zrcadlo“) je možné i vyvolat i laserovým pulzem. Příslušný selenid by proto mohl najít využití v budoucích optických počítačích.
Vědci zkoumali materiál proto, aby ukázali existenci nové fáze hmoty, tzv. excitonového izolátoru (excitony jsou kvazičástice, páry elektronů a kladně nabitých děr). Tyto materiály byly teoreticky předpovězeny už v 60. letech, dlouho se je ale nedařilo objevit ani připravit. Excitonové izolátory se od běžných liší právě tím, jak je snadné je přeměnit na vodiče – bez nutnosti nějak manipulovat se samotnou strukturou atomů, „rozbíjet ji“. Dokážeme-li změřit rychlost přepínání, můžeme takto odhalit i excitonové izolátory (nebo alespoň materiály, které by jimi být mohly). Pro praktické využití je samozřejmě potřeba, aby podobně rychle probíhal i reverzní proces, tj. pase přechod z vodiče na izolátor. I v tomto ohledu se Ta2NiSe5 ve srovnání s jinými materiály pro optické přepínače osvědčil.

Hope M. Bretscher et al, Ultrafast melting and recovery of collective order in the excitonic insulator Ta2NiSe5, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-21929-3
Zdroj: University of Cambridge / Phys.org

Proč se zlato vyskytuje vedle arsenu

Jaká je vůbec příčina, že se někde koncentrují ložiska zlata? Zlato je nereaktivní, a mohlo …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close