Учените са разбрали защо лазерен импулс кара стъклото да провежда ток
Когато осветява кварцовото стъкло с лазерен импулс, то е в състояние да придобие свойствата на метал, установиха изследователи от института Макс Планк.
През последните години ултракъси лазерни импулси от няколко фемтосекунди бяха използвани за изследване на квантови ефекти в атоми или молекули. Сега те могат да се прилагат за промяна на свойствата на материала. Учените са уверени, че ефектът може да се използва за изграждане на логически превключватели, много по-бързо от съществуващата микроелектроника. Под въздействието на ултракъси лазерни импулси, електронните свойства на стъклото могат да бъдат фундаментално променени в рамките на фемтосекунди. Ако лазерният импулс е достатъчно силен, електроните в материала могат свободно да се движат. За кратък момент кварцовото стъкло се държи като метал: става непрозрачно и провежда електричество. Тази промяна в свойствата на материала се случва толкова бързо, че може да се използва за свръхбърза електроника.
Учени от Техническия университет във Виена, в сътрудничество с колеги от университета в Цукуба (Япония), успяха да обяснят този феномен. Лазерният импулс има изключително силно електрическо поле, което може радикално да промени електронните състояния в кварца.
Както обяснява Георг Вахтер: „Импулсът може не само да прехвърли енергия към електроните, но и напълно изкривява цялата структура на възможните електронни състояния в даден материал.“ Така че електрон, който е бил свързан с кислороден атом в кварцово стъкло, може внезапно да се промени и да се държи много като свободен електрон в метал. След като лазерният импулс е отделил електроните от атомите, електрическото поле на импулса може да направлява електроните в единпосока и започва да тече електрически ток.
Изключително силните лазерни импулси могат да индуцират ток, който продължава известно време, дори след като импулсът е изчезнал.