В Японии научились управлять сверхпроводимостью при помощи света

Опубликовано 24.02.2015 г.

В Национальном институте естественных наук Японии был создан полевой транзистор нового типа. Его уникальность в том, что он работает при помощи эффекта сверхпроводимости и может выключаться/включаться за счет освещения определенных элементов структуры.

Источник: innoros.ru

Разработка имеет достаточно большой потенциал и может использоваться в различных устройствах, нуждающихся в быстродействующей коммутации тока. Это могут быть, скажем, высокочувствительные оптические датчики или же высокоскоростные «переключатели». Напомним также, что полевой транзистор – это базовое устройство переключения, служащее основой для любой современной цифровой схемы.

Примечательно, что данная исследовательская команда создала сверхпроводящий полевой транзистор еще в 2013 году. Основу для тогдашней разработки составил сверхпроводящий органический материал. Именно работа 2013 года послужила базой для нынешнего проекта.

Каким же образом удалось добиться управления светом? В основе нового транзистора лежит замена электрода затвора на тонкую пленку из спиропирана (фотохромный материал). Данный материал способен изменять внутримолекулярную электрическую поляризацию под воздействием фотонов ультрафиолета. Воздействие слабого света ультрафиолетового спектра на поверхность такой пленки приводит к резкому уменьшению сопротивления транзисторного канала, после чего он переходит в состояние сверхпроводимости. Данный эффект появляется вследствие накопления в спиропирановой пленке особых носителей электрического заряда, которые впоследствии и приводят транзистор в состояние сверхпроводимости. Чтобы выключить такой транзистор, нужно просто подать на него видимый свет (в видимом диапазоне), что приведет к нарушению упорядоченной поляризации молекул спиропирана.

В ходе множества экспериментов с новым транзистором стало понятно, что такой эффект возникает не только под воздействием ультрафиолета на поверхность пленки. Как вариант – подача электрического напряжения на управляющий электрод.

По словам создателей транзистора, он найдет широкое применение и, возможно, в ближайшем будущем позволит создать принципиально новый тип электроприборов. При этом отмечается, что на данном этапе проект требует существенных доработок, чем и занимается исследовательская команда.

innoros.ru