A fény, amely atomokat mozgat: áttörés a 2D félvezetőkben
Új utakat nyit az optikai vezérlés
Egy molekulavékony félvezető anyagcsoport, a TMD-k (átmenetifém-dikalkogenidek) atomjai képesek elmozdulni, ha fény éri őket. A kutatók most először figyelték meg, hogy ezek a 2D-s anyagok a fény által irányított, pontosan kontrollálható változásokra képesek. Ebből adódóan a viselkedésük könnyedén hangolható, ami áttörést jelenthet a jövő fényalapú elektronikai eszközeiben, ahol az információ továbbítása és vezérlése optikai jelekkel történik, nem pedig árammal.
Miért mások a Janus anyagok?
A TMD-k különleges felépítésű atomrétegekből állnak: egy átmeneti fémből, például molibdénből, valamint két kén- vagy szelénrétegből. Ezek ötvözik a jó vezetőképességet, a fényelnyelő képességet és a kiváló hajlékonyságot. Közülük a Janus-változatokat egyedivé teszi, hogy felső és alsó rétegeik különböző elemekből épülnek fel. Ebből adódóan belső elektromos polarizációval rendelkeznek, és sokkal érzékenyebbé válnak a fény és a külső hatások iránt.
Ehhez a Rice Egyetem kutatói különböző színű lézereket irányítottak egy molibdén–kén–szelenid és molibdén-diszulfid rétegből álló Janus mintára. A vizsgálathoz az úgynevezett másodharmonikus-keltés (SHG) technikáját használták: a megvilágított anyag a beeső fény kétszeres frekvenciáján bocsát ki fényt. Amikor a lézer hullámhossza egybeesett az anyag sajátos rezonanciájával, a várt hatszirmú „virág” SHG-minta torzulni kezdett — vagyis a fény ténylegesen megmozgatta az atomokat a rétegben.
Optostrikció és rétegkapcsolat
A torzult optikai mintázat mögött az optostrikciónak nevezett jelenség áll: a fény elektromágneses tere valós mechanikai húzó- vagy tolóerőt fejt ki az atomokra. Esetünkben ez azt jelenti, hogy a Janus anyagok rétegei közötti rendkívül erős kapcsolat felnagyítja ezt a hatást, így már a legkisebb, fény által kiváltott erők is érezhető alakváltozásokat okoznak. Ennek következtében a Janus anyagok a fény legapróbb hatásait is mérhetővé teszik.
Tágul a fotonikai lehetőségek tárháza
Egy ilyen érzékeny, fény által vezérelhető fizika révén a Janus TMD anyagok újgenerációs fotonikai chipek, különleges érzékelők, vagy akár rugalmas kijelzők és képalkotó eszközök alapjai lehetnek. Az optikai alapú áramkörök kisebb hőt termelnek, mint az elektromosak, ezért gyorsabbak és energiahatékonyabbak is lehetnek. Az atomnyi szerkezeti aszimmetria miatt ezek a tulajdonságok akár kvantumfényforrásokhoz vagy ultraérzékeny detektorokhoz is utat nyithatnak.
Parányi hibák, óriási lehetőségek
A Janus TMD-k belső aszimmetriája látszólag jelentéktelen, mégis teljesen új, fény által vezérelhető technológiák előtt nyitja meg az utat – egy molekulányi szerkezeti különbség hatása messze túlmutat önmagán.
Időutazás a történelembe: Julius Caesar majdnem elszenvedett macedóniai veresége, a Vichy-kormány megalakulása és a Death Valley hőmérsékleti rekordja mind ezen a napon történt...
A Google új Home hangszórója igen viharosan rajtolt, hiszen hónapokkal a Pixel 10 bemutatója után, hosszas késlekedést és számos kiszivárgást követően jutott el a felhasználókhoz...
👀 Érdemes megérteni, hogy a Johns Hopkins Egyetem kutatóinak sikerült megfejteniük, miként alakul ki az éles, központi látásunk már születésünk előtt...
🛡 Érdemes megvizsgálni, hogy a júniusi hibajavítási hullám után egy új, napvilágot látott sebezhetőség miatt ismét frissítést kellett kiadnia a Microsoftnak...
🚧 Az Egyesült Államok Közlekedésbiztonsági Hivatala most ultimátumot adott az önvezető autókat fejlesztő cégeknek: július végéig találják meg a megoldást arra, hogy a sofőr nélküli járművek ne zavarják a mentőket vészhelyzetekben...
🚨 Noha a Linux hosszú ideje az egyik legmegbízhatóbb operációs rendszerként él a köztudatban, a közelmúltban két súlyos sebezhetőség is napvilágra került, amelyek alapjaiban rengethetik meg a felhőszolgáltatók biztonságát...
🔬 A Cornell Egyetem kutatói új típusú, mikroszkopikus szilícium-dioxid nanorészecskéket fejlesztettek ki, amelyek képesek közvetlenül elpusztítani a prosztatarákos daganatokat, miközben egyidejűleg aktiválják a szervezet immunrendszerét is a rák elleni harcra...
💡 Grok 4.5 bemutatkozott, és jelentősen egyszerűsíti a bonyolult feladatok elvégzését. Kódírás, táblázatok és prezentációk készítése most egyetlen munkafolyamatba sűríthető anélkül, hogy újra és újra át kellene írni az utasításokat...
Több mint száz évvel Einstein elméletének megszületése után az asztrofizikusok ismét igazolták a nagy fizikus forradalmi gondolatát: a Föld valóban maga után húzza a téridőt, miközben kering a Nap körül...
A Samsung bemutatta első PCIe 6.0 szabványú üzleti SSD-jét, a PM1763-at, amelyet kifejezetten MI- és nagy teljesítményű számítógépes szerverekhez fejlesztettek...
💸 A Luxshare Precision Industry tőzsdei premierje csalódást okozott Hongkongban: a részvényárfolyam több mint 5 százalékot esett csütörtök reggel, annak ellenére, hogy a városban az idei év legnagyobb elsődleges nyilvános részvénykibocsátását (IPO) bonyolította le...
Újabb fordulóponthoz érkezett az MI-alapú hangkommunikáció: az OpenAI bemutatta a GPT-Live nevű megoldását, amely minden eddiginél természetesebb, párbeszédszerű beszélgetést tesz lehetővé a ChatGPT-vel...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Stack zero (iPhone/iPad)A Stack Zero alkalmazás beépített, Apple által támogatott dokumentum-szkennerével a papíralapú iratok digitalizálása rendkívül egyszerű és gyors...
🔎 A legutóbbi kiberbiztonsági vizsgálatok szerint veszélybe kerültek az amerikai és kanadai egyetemek kutatói: ismeretlen támadók gyenge pontokat fedeztek fel a Roundcube-levelezőszervereken, és ezt kihasználva fizikusokat, mérnököket, adminisztrátorokat, illetve asztrofizikával, részecskefizikával vagy nemzetbiztonsággal foglalkozó intézményeket is megcéloztak...
Otthon a tévézés már régen nem a magánszféráról szól. Az okostévék folyamatosan figyelik, mit nézel, majd ezt az adatot eladják más cégeknek, vagy éppen azért jelennek meg ugyanazok a hirdetések a telefonodon, a weben vagy a tévéden, amit előzőleg valamelyik online áruházban kerestél...
🔬 A Harvard Egyetem kutatói forradalmasítják a biotechnológiát: egy szilíciumchip már nemcsak információt dolgoz fel, hanem képes DNS-t is létrehozni...
💡 Régóta húzódó rejtély oldódott meg a kvantumfizika világában. Egy új elméleti keretrendszer először egyesíti két, egymásnak látszólag ellentmondó modellt arról, hogy miként viselkedik egy különösen szokatlan részecske a zsúfolt kvantumkörnyezetben...
Viharos nap a történelemben: pusztító földrengés Japánban, nagyhatalmi fordulatok Európában, mérföldkő a rabszolgaság felszámolásában, és modern kori sorsfordulók Dél-Szudán függetlenné válásáig...
