علماء يكتشفون بالمصادفة طريقة لرفع الناقلية الكهربائية بشكل كبير

أكيد في عدة قصص منعرفها عن اكتشافات تمت بالصدفة وأدت بالنهاية لتطبيقات كبيرة خبرنا اليوم عن أحد هالأكتشافات اللي تمت مؤخراً.

بالصدفة البحتة,باحثون في جامعة(Washington State) حققوا زيادة 400 ضعف في الناقلية الكهربائية لأحد البلورات عن طريق تعريضها للضوء.الأثر الذي دام لأيام بعد إيقاف الضوء يمكن أن يحسن بشكل كبير اداء الكثير من الاجهزة كرقائق الحاسوب.

طالبة الدكتوراه ماريان تارون اكتشفت ذلك مصادفة حين لاحظت ان الناقلية لبعض تيتانات السترونتيوم ازدادت بعد أن تركت يوما واحدا في الخارج،في البداية ظنت هي وزميلها في البحث أن العينة التي يدرسونها قد تلوثت و لكن سلسلة من التجارب اظهرت لهم ان السبب في هذا التأثير هو الضوء. حيث تختلف هذه الظاهرة المدعوة الناقلية الضوئية المستديمة بشكل كبير عن الناقلية الفائقة, حيث الانعدام التام للمقاومة الكهربائية في حالة الناقلية الفائقة هو ما كان الفيزيائيون يسعون وراءه عادة باستخدام درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق،لكن حقيقة أن ما حققته تارون وزميلها تم في غرفة درجة حرارتها تجعل هذه الظاهرة عملية اكثر.

اكتشاف هذا التأثير في درجة حرارة تلك فتح افاقاً جديدة لاجهزة عملية كما يقول "ماثيو مكلوسكي" المشارك ايضا في هذا البحث. ففي الذاكرة القياسية للحاسوب يتم تخزين المعلومات على سطح رقاقة الحاسوب او على القرص الصلب،ولكن الاجهزة باستخدام الناقلية الضوئية المستديمة يمكنها تخزين المعلومات خلال الحجم الكامل للبلورة. وهذه المقاربة المدعوة "ذاكرة ثلاثية الابعاد" يمكن ان تؤدي الى زيادات هائلة في السعة التخزينية للمعلومات.

تيتانات السترونتيوم و الأكاسيد اخرى(التي تتكون من الاوكسجين و عنصرين آخرين او اكثر) غالبا ما تظهر تنوعا مذهلاً من الظواهر الالكترونية،بدءا من المقاومة الكبيرة المستخدمة في العوازل الكهربائية،وصولا الى انعدام المقاومة في الناقلية الفائقة.

هذه الخصائص المتنوعة تؤمن مجالا واسعا للعلماء ولكن تطبيقاتها حتى الان ما تزال محدودة.

تارون ومكلوسكي والفيزيائية فريدة سليم عرّضوا عينة من تيتانات السترونتيوم للضوء لمدة 10 دقائق،حيث أن تحسن ناقليتها دام لأيام.مما دفعهم للافتراض بأن الضوء يحرر الالكترونات في المادة لتصبح ذات قدرة اكبر على نقل التيار المار بها.

حدا منكون بيتذكر اكتشاف تم بالصدفة وشو كانت تطبيقاتو

المصدر: هنا

حقوق الصورة: to the original designer 

البحث المنشور في مجلة Physical Review Letters

هنا