Was wäre, wenn wir Materialien hätten, die sich in einer Billionstelsekunde ein- und ausschalten könnten?

14.06.2019

Links regen extrem schnelle Lichtpulse Atome innerhalb der Kristallstruktur an rote Pfeile, wodurch das Material in eine neue, ferroelektrische Phase versetzt wird.

, was bedeutet, dass es viele Möglichkeiten hat, seine Atome räumlich anzuordnen. In a

neue Studie, es wurde entdeckt, dass Metalloxid eine 'versteckte Phase' besitzt, die dem Material nun eine neue Fähigkeit verleiht, positive und negative Ladungen zu trennen. Diese wird durch extrem schnelle Lichtimpulse aktiviert.VERBUNDEN: FORSCHER ERSTELLEN "TERMINATOR-WIE" WEICHES MAGNETISCHES METALL

Die Recherche wurde geleitet von MIT-Wissenschaftler Keith A. Nelson, Xian Li und Edoardo Baldini. Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in

Wissenschaft.Wofür ist das nützlich?"Es eröffnet einen neuen Horizont für die schnelle Neukonfiguration von Funktionsmaterialien," sagte Rappe, die an der Studie mitgearbeitet haben.Was Rappe meint, ist, dass ihre Arbeit die Fähigkeit hat, Materialien zu schaffen, deren Eigenschaften in einer Billionstelsekunde ein- oder ausgeschaltet werden können – durch einfaches Umlegen eines Schalters.

Außerdem könnte diese Entdeckung auch dazu verwendet werden, einen Isolator in ein Metall zu verwandeln oder seine magnetische Polarität umzukehren.

Starkes Arbeitsverhältnis schafft ErgebnisseNelson und Rappe hatten zuvor an dem Projekt zusammengearbeitet und hatten bereits die Grundlagen der Theorie für die Studie. Nelson hat Erfahrung mit Licht, um Phasenübergänge in feste Materialien umzuwandeln, und Rappe hat Kenntnisse in der Entwicklung von Atomcomputern atomModelle. "[Nelson ist] der Experimentator, und wir sind die Theoretiker", sagte Rappe. "Er kann anhand von Spektren berichten, was seiner Meinung nach passiert, aber die Interpretation ist spekulativ, bis wir ein solides physikalisches Verständnis dessen liefern, was passiert ist."

Eine perfekte Kombination für das Studium.

Mit ihrer soliden Erfahrung in der engen Zusammenarbeit konnten Nelson und Rappe problemlos zwischen ihren theoretischen Simulationen und ihren Experimenten wechseln, bis sie das perfekte Experiment fanden, das ihre Theorie als wahr bewies.

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"Es ist der Traum eines jeden Wissenschaftlers: gemeinsam mit einem Freund eine Idee auszubrüten, die Konsequenz dieser Idee zu skizzieren und dann die Chance zu haben, sie im Labor in etwas umzusetzen, das ist äußerst befriedigend. Es regt uns zum Nachdenken anwir sind auf dem richtigen Weg in die Zukunft",

sagte Rappe.

Gemeinsam können sie ihr Studium weiter verfeinern und weitere Entdeckungen machen.

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