Физики создали полупроводниковое устройство, в котором поток электронов направляется исключительно светом — без приложенного электрического поля или внешнего источника питания. Это фундаментальная работа, но в перспективе она может стать основой гибридных оптоэлектронных технологий для связи, датчиков и обработки информации.
Обычно электроны в полупроводнике начинают двигаться под действием электрического поля: подали напряжение — заряд «потек» в нужном направлении. В новой разработке все работает иначе. Специалисты Мичиганского университета подсветили образец двумя лазерами разного цвета и добились того, что внутри материала возник упорядоченный ток. Причем направление этого тока можно «поворачивать», просто меняя поляризацию световых волн — то есть ориентируя, в каком направлении колеблется электрическое поле каждого луча.
«Мы привыкли, что электроны дрейфуют по материалу, потому что на них действует электрическое поле и они рассеиваются, — объясняет руководитель работы Стивен Кандифф. — Здесь же с помощью света можно буквально подтолкнуть электроны в заданном направлении без всякого поля».
Секрет эффекта заключается в явлении квантовой интерференции. Свет передает энергию в виде квантов — фотонов. В эксперименте полупроводник поглощал фотоны сразу по двум возможным направлениям: один цвет возбуждал одни переходы, другой — другие, но оба вели к одному и тому же конечному энергетическому состоянию электронов. Эти два процесса происходили одновременно, и их амплитуды интерферировали, как накладывающиеся друг на друга волны на воде.
Источник: hi-tech.mail.ru