Группа материаловедов выпустила земляных червей на уровне атомов, едящих блуждающие траншеи всего несколько атомов, широких через полупроводник. Порожденный, когда исследователи смешали два элемента в тонкой пленке и позволили ей охладиться, черви могли бы однажды служить для выпускания серийно образцов чипа, столь крошечных, что они изменят квантовое поведение электронов, которые они ограничивают. Такие «квантовые провода» могли привести к улучшенным устройствам ощущения или лазерам.
Лазеры полупроводника как те в CD-плеерах уже эксплуатируют квантовую механику путем заманивания в ловушку электронов в толстом атомами слое, названном квантом хорошо. Согласно законам квантовой физики, близкое ограничение только позволяет электронам несколько отличных энергетических государств. Поскольку лазер работает, вынуждая электроны подскочить между энергетическими государствами, лучшее ограничение переводит к более эффективному лазеру – тот, помещающийся в Вашу гостиную вместо лаборатории физики.
Теперь материаловеды мечтают о следующем шаге в электронном ограничении – квантовые провода, которые заманили бы в ловушку электроны в одном измерении и привели бы к еще более эффективным лазерам, например.«Уловка», говорит, что Мохэн Кришнэмерти, материаловед в Мичиганском технологическом университете в Хаутоне, должен «придумать что-то, что производит высококачественные провода в изящном и относительно способе высокой пропускной способности». Таким образом, Кришнэмерти пытался создать условия, в которых провода соберут себя. Как он и его коллеги сообщают в Physical Review Letters этой недели, они начали путем производства тонкой пленки из сплава германия и олова – два полупроводника, которым не нравится смешиваться.
Очевидно, олово, выделенное как охлажденная смесь, но что произошло затем как олово, стремилось понизиться, его энергия была неожиданна. «Как земляной червь, шарики олова съедают [сплав], выкладывают германий и сохраняют олово», говорит Кришнэмерти. По их следу они покинули волнистые траншеи германия.
Очевидная проблема остатки перед траншеями – или их стены – может быть превращена в выпускаемые серийно квантовые провода: управление блуждающими капельками олова, таким образом, они формируют более прямые пути. «Шанс этой определенной вещи, работающей, является нолем», говорит Макс Лэгалли, материаловед из университета Висконсина, Мадисона. Но если Вы могли бы управлять плотностью капелек олова и направления, они путешествуют, он говорит, подход «мог быть полезен» для устройств, не требующих точного образца проводки – такого как инфракрасные датчики.