חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב שולטים במוליך-על באמצעות האור
29 אוגוסט, 2012
הצליחו להזיז את נקודת הטמפרטורה הקריטית של המוליך. להערכת פרופ' דגן, התגלית יכולה לפתוח צוהר אל פיתוחים עתידיים של התקני זיכרון הנישלטים באמצעות האור, ומאפשרים שמירת מידע ללא פיזור חום ואיבוד אנרגיה
שכבה דקה של חומר רגיש לאור משפיעה על מספר מובילי המטען במוליך
צוות חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב בראשותו של פרופ' יורם דגן מבית הספר לפיסיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת תל-אביב גילו שיטה המאפשרת לשלוט בטמפרטורה הקריטית (Tc) של מוליך-על (Superconductor).
מוליכי-על הינם חומרים שההתנגדות שלהם למעבר זרם יורדת לאפס בטמפרטורה מסויימת. למעשה, רוב המוליכים הינם מוליכי-על בטמפרטורות נמוכות מאוד של -240ºC, המתקרבות לטמפרטורת אפס המוחלט (-273ºC). בשלושים השנים האחרונות מתנהל מחקר מקיף בעולם היצירת חומרים ותרכובות המתנהגים כמוליכי-על בטמפרטורות גבוהות יחסית (High-temperature superconductors). זאת בעקבות התגלית של קרי מילר ויוהנס בדנורדס מחברת יבמ, שגילו בשנת 1986 חומרים שטמפרטורת מוליכות-העל שלהם היתה -143ºC.
המחקר שבוצע באוניברסיטת תל-אביב הראה שניתן לשלוט בטמפרטורה הקריטית של מוליכי-על באמצעות אור, ולהזיז את הטמפרטורה הלוך וחזור לאורך חלון טמפרטורות מוגדר. החוקרים בדקו מוליכי-על ממשפחת Cuprate), הכוללת קבוצה של חומרים שבהם יש יונים של נחושת שיש בהם יותר אלקטרונים מפרוטונים (יונים שליליים, או Anions). הסיבה לכך שחומרים אלה נחשבים ל-HTS היא שעודף האלקטרונים מקטין את התנגדות החומר גם בטמפרטורות גבוהות יחסית. הדבר דומה לאילוח של חצאי-מוליכים בתעשיית הסמיקונדקטורס.
החוקרים ניצלו עובדה ידועה, שלפיה מושפעת הטמפרטורה הקריטית של מוליכי-על דקים ממספר החלקיקים הטעונים המצויים בהם. הם בנו מתקן הכולל סרט דק של מוליך-על מסוג Curpate, עליה הם הרכיבו שכבת חומרים שהקוטביות שלהם מושפעת בעקבות חשיפה לאור. כאשר מוקרן עליהם אור באורכי גל שונים, השינוי בקוטביות משפיע על המטענים המצויים במוליך-העל, ומשנה את התנגדותו החשמלית. הדבר דומה לעקרון הפעילות של תוצא השדה (Field Effect) בטרנזיסטורים. הניסוי הראה שניתן להזיז במספר מעלות, למעלה ולמטה, את הטמפרטורה שבהם החומר מתנהג כמוליך-על.
להערכת פרופ' דגן, התגלית יכולה לפתוח צוהר אל פיתוחים עתידיים של התקני זיכרון הנישלטים באמצעות האור, ומאפשרים שמירת מידע ללא פיזור חום ואיבוד אנרגיה.
