O.S.E.L. - Náhodný objev ohromující trvalé fotovodivosti
 Náhodný objev ohromující trvalé fotovodivosti
Když krystaly titanátu stroncia osvítí světlo na deset minut, stanou se několikasetnásobně elektricky vodivějšími. A vydrží jim to několik dní po zhasnutí světla.



 

Zvětšit obrázek
Ovětlování krystalu titanátu stroncia. Kredit: WSU.

Fotovodivost je když se nějaký materiál stane elektricky vodivějším v důsledku pohlcení elektromagnetického záření. Dnes již klasickým příkladem je vodivý polymer polyvinylkarbazol, který se běžně používá v xerografii anebo sulfid olovnatý, který bývá k vidění v detektorech infračerveného záření, třeba v tepelně naváděných raketách – jako je americký Sidewinder či ruský Atoll. Čerstvý objev překvapivě intenzivní trvalé fotovodivosti dává tušit, že se brzy objeví nové pozoruhodné aplikace tohoto jevu.

 

Zvětšit obrázek
Marianne Tarun. Kredit: WSU.

Byla to jen hříčka náhody Doktorandka Marianne Tarun z Washingtonské státní univerzity a její kolegové si šťastnou souhrou okolností všimli, že krystal titanátu stroncia (SrTiO3, formálně titaničitan strontnatý, strukturou podobný perovskitu), s nímž pracovali, je nějak podezřele dlouho a intenzivně vodivý. Nejdřív si mysleli, že jim titanát stroncia něco kontaminovalo, naštěstí ale pokus nezrušili a nevyhodili do popelnice. Zaujalo je to a po sérii experimentů zjistili, že pozorovanou vodivost titanátu stroncia vyvolává pouhé světlo.

 

 

Zvětšit obrázek
Tausonit, v roce 1982 objevený přírodní titanát stroncia. Kredit: Materialscientist, Wikimedia Commons.

Byl z toho velký poprask. Ukázalo se, že po osvětlení trvajícím 10 minut se zvýší elektrická vodivost titanátu stroncia čtyřistakrát a že pak trvá dlouhé dny po vypnutí zdroje světla. Vědcům se už sice povedlo vyvolat podobný jev v jiných materiálech, nikdo to ale nebylo takhle dramatické. Trvalá vodivost krystalu titanátu stroncia funguje při pokojové teplotě, což ji činí velmi pěkně dostupnou pro spoustu praktických aplikací. Nově objevený jev by se mohl stát třeba základem holografických pamětí, které by značně zvýšily kapacitu paměťových médií.

Zvětšit obrázek
AIM-9 Sidewinder. Klasik mezi řízenými střelami krátkého dosahu. Kredit: US Navy, Wikimedia Commons.

S velkoryse trvalou fotovodivostí by totiž bylo možné ukládat informaci nejen na povrchu čipu či disku, ale skrz celý objem krystalu.

 

Vlastně to není až tak veliké překvapení. Titanát stroncia a také další oxidy, které obsahují, kyslík plus dva či více dalších prvků, často projevují velmi pestrou škálu jevů souvisejících s vodivostí, od velmi vysokého elektrického odporu až po supravodivost. Vědci už dlouho tušili, že jsou takové oxidy slibné pro výzkum, až doteď z nich ale nevzniklo nic moc nadmíru pozoruhodného. To se teď určitě změní.

 

 

 


Literatura

Washington State University News 14. 11. 2013, Physical Review Letters 111: 187403, Wikipedia (Photoconductivity).


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:18.11.2013 15:22