Большой группе учёных из ряда университетов США и Массачусетского технологического института удалось добиться изменения фазового состояния вещества и его электромагнитных свойств под действием терагерцового излучения.

Сканирующая электронная микроскопия: управляемый переход диэлектрик-проводник в диоксиде ванадия на золотой подложке под действием поля терагерцовой частоты (Фото: Mengkun Liu I Mario D'Amato)

В эксперименте с диоксидом ванадия его физические свойства менялись при помещении в терагерцовое электрическое поле. При воздействии импульсов терагерцовой частоты длительностью в несколько пикосекунд из диэлектрического состояния он переходил в токопроводящее.

Диоксид ванадия является идеальным тестовым веществом, поскольку кристаллическая решетка типа рутила (с тетрагональной сингонией) и распределение кулоновских сил отталкивания способствуют переходу между состояниями изолятора и проводника уже при 340 К (? 67 °C).

Ранее повышение электрической проводимости во многих оксидах переходных металлов достигалось за счёт более грубых воздействий, которые трудно осуществлять локально. Новая методика позволяет проводить такие манипуляции более точно и в масштабах микроуровня.

Исследователи отмечают, что мощные и кратковременные терагерцовые импульсы могут вызывать не только фазовый переход в оксидах металлов, но и выраженные изменения структуры других веществ. Это позволяет расценивать генераторы терагерцового излучения как основу перспективных методик управления электропроводностью и магнитными свойствами веществ. Данное качество крайне востребовано в сверхпроводниках, магнитно-резистивных материалах и других компонентах современных электронных систем.

“Компьютерра” недавно писала о создании компактного генератора терагерцовых волн, прогнозируя его широкое применение в ближайшем будущем. Приятно, когда ожидания начинают сбываться столь быстро.