بعض المواد تكون شفافة للضوء ذو تردد معين. وعندما يتم تسليط مثل هذا الضوء عليها، لا يزال من الممكن توليد تيارات كهربائية، على عكس الافتراضات السابقة.
تمكن علماء من جامعة لايبزيغ وجامعة نانيانغ للتكنولوجيا في سنغافورة من إثبات ذلك. وقد نشر العلماء النتائج التي توصلوا إليها في مجلة فيزيكال ريفيو ليترز (Physical Review Letters).
وعلق إنتي سودمان فيلادييغو الأستاذ في معهد الفيزياء النظرية بجامعة لايبزيغ قائلًا: “هذا يفتح نماذج جديدة لبناء الأجهزة الإلكترونية الضوئية والكهروضوئية، مثل مكبرات الصوت وأجهزة الاستشعار والخلايا الشمسية”.
وأضاف زميله لي كون شي: “من الممكن دفع التيارات الكهربائية بالضوء حتى عندما تكون المادة لديها امتصاص ضئيل للغاية لمثل هذا الضوء. هذه رؤية جديدة مهمة”.
قام إنتي سودمان فيلادييغو وزملاؤه بالتحقيق في ما يعرف بحالات “فلوكيت فيرمي السائل”.
إن سائل فيرمي هو حالة خاصة للعديد من جسيمات ميكانيكا الكم ذات خصائص يمكن أن تكون مختلفة تمامًا عن خصائص السوائل الكلاسيكية العادية مثل الماء في درجة الحرارة المحيطة.
يمكن أن تنشأ سوائل فيرمي في مجموعة واسعة من الحالات، بدءًا من المواد الشائعة مثل السائل الكهربائي للإلكترونات في المعادن مثل الذهب أو الفضة، إلى المواقف الأكثر غرابة مثل سائل ذرات الهيليوم 3 عند درجات حرارة منخفضة.
ويمكنها عرض “خصائص مذهلة”، مثل أن تصبح موصلات فائقة للكهرباء عند درجات حرارة منخفضة.
إن “سائل فلوكيه فيرمي” هو شكل مختلف من هذه الحالة يتم تحقيقه عندما تهتز جزيئات السائل بشكل دوري، مثل ما يحدث للإلكترونات في المعادن عندما يتم إضاءتها بالضوء الدوري المثالي.
يقول البروفيسور سودمان فيلادييغو: “في منشورنا، نشرح العديد من خصائص حالات السوائل هذه”. “لدراستها، كان علينا تطوير نماذج نظرية مفصلة للحالات المعقدة للإلكترونات التي يهتزها الضوء، وهو أمر بعيد عن السهولة”.
**
تحتوي هذه النماذج الجديدة لبناء الأجهزة الإلكترونية الضوئية على مجموعة واسعة من الاحتمالات المدرجة. إن المكان الذي يمكن أن يصل إليه خيال المصممين والمهندسين بهذا هو بلا حدود اليوم.
قد يكون المردود أسرع مما قد يعتقده المرء. الكثير من الابتسامات حول هذا الأمر والتقطت مجلة مهمة الورقة.
يبدو أن أبحاث المواد تفتح مجالًا جديدًا!
اقرأ أيضًا: تيك توك تطلب من محكمة الاستئناف إلغاء قانون الحظر المحتمل باعتباره غير دستوري
المصدر: أويل برايس
0 تعليق