3012 0

Ученые применяют подход из астрономии для анализа квантовых структур материалов

Исследователи из Колумбийского и Калифорнийского университетов, США, во главе с А.С. Маклеодом (A. S. McLeod) предложили новый «многоканальный» подход к исследованию явлений квантовой физики, который является мощным прорывом в сфере исследования квантовых материалов.

Эта работа демонстрирует применение принципов, схожих с принципами многоканальной астрономии, которая получила бурное развитие в последнее десятилетие как революционный метод исследования далеких космических событий, таких как столкновения между черными дырами. Совместные измерения параметров источника, осуществляемые при помощи инфракрасных, оптических, рентгеновских, гамма-, радио- и гравитационно-волновых обсерваторий, дают более цельную картину протекающих процессов, по сравнению с индивидуальными исследованиями.

В этой новой научной работе речь идёт о создании новых материалов, которые могут стать мощным дополнением к широко используемым в настоящее время полупроводниковым материалам. Управление свойствами материалов при помощи света может повысить функциональность, скорость, гибкость и энергоэффективность вычислительных платформ следующего поколения.

Экспериментальные работы по квантовым материалам обычно содержат результаты, полученные с использованием спектроскопии лишь одного класса. В новой работе исследователи показали синергетический эффект от использования комбинации различных спектроскопических методов для испытания электрических и оптических свойств материалов.

Команда Маклеода проводила свои эксперименты, фокусируя луч лазера на тонком острие иглы зонда, покрытом материалом с магнитными свойствами. Когда в тонких пленках оксидов металлов возникают экстремальные напряжения, сверхбыстрые световые импульсы могут вызвать переход материала в неизученное состояние, отличающееся наличием доменов нанометрового масштаба, причем эти изменения сохраняются после прекращения воздействия.

Сканируя этим зондом поверхность образца, покрытого тонкой оксидной пленкой, исследователи смогли локально произвести описанное изменение состояния, управляя таким образом электрическими, магнитными и оптическими свойствами доменов, сформированных под действием света, с нанометровой точностью.

Исследование опубликовано в журнале Nature Materials.

(Добавил: Hot Temp)

Поддержи AstroNews           Читайте AstroNews в Яндекс.Дзен