Laser zmienia szkło w metal

Szkło kwarcowe jest jednym z przykładów izolatora - nie przewodzi ono prądu. Jednak naukowcom z Technische Universität Wien udało się właśnie odkryć, że pod wpływem bardzo krótkiego, lecz silnego laserowego impulsu elektrony w tym materiale zaczynają się swobodnie poruszać - szkło staje się nieprzejrzyste i zaczyna przewodzić prąd, a zatem upodabnia się do metalu. Zmiana ta zachodzi tak szybko, że daje nam nadzieję na stworzenie ultraszybkiej, bazującej na świetle elektroniki.

Lasery femtosekundowe - a więc takie, które potrafią emitować impuls o długości kilku biliardowych (biliard = 10¹⁵) części sekundy - okazały się bardzo przydatne w medycynie (operacje oczu), chemii (powstał cały jej nowy dział nazwany femtochemią) i fizyce (na przykład do badania kwantowych efektów zachodzących w atomach), a jak widać naukowcy cały czas potrafią znaleźć dla nich nowe zastosowania. Tym razem impuls właśnie z takiego lasera jest w stanie wywołać w kwarcowym szkle efekt pozwalający na zmianę jego stanu.

Przez ten niewielki ułamek sekundy gdy szkło jest podświetlane laserem elektron będący przywiązany normalnie do atomu tlenu osiąga wyższy stan energetyczny i zaczyna poruszać się między atomami zachowując się niemal tak jak wolny elektron w metalach.

W tranzystorach, które dziś znajdują się wewnątrz procesorów w naszych komputerach, każda zmiana stanu z izolatora w przewodnik zajmuje dość sporo czasu - odbywa się to w skali pikosekund. W przypadku kwarcowego szkła i lasera femtosekundowego dzieje się to tysiąc razy szybciej.

A to nie wszystko, bo obliczenia wskazują, że efekt ten powinien być bardzo zależny od użytego materiału, a zatem być może uda się osiągnąć jeszcze większą szybkość reakcji - a co za tym idzie już za parę lat komputery mogą być kilka tysięcy razy szybsze od tych, których używany dziś.

Źródło: