دانشمندان تصویری از روشن و خاموش شدن اتم‌ها در دستگاه‌های الکترونیکی را ثبت کردند.
سوئیچ الکترونیکی کلید تغذیه همه چیز از ساعت زنگ‌دار شما گرفته تا سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان است و اکنون دانشمندان معتقدند که این سوئیچ را در یک دستگاه الکترونیکی به ثبت رسانده‌اند.
محققان مقاله جدیدی را در مجله “ساینس”(Science) منتشر کردند که در آن نحوه استفاده از یک دوربین فوق سریع تخصصی که قادر به دیدن چیزها در مقیاس اتمی است، برای گرفتن تصویر از یک سوئیچ الکترونیکی هنگام ارسال پالس‌های الکتریکی به آن استفاده کردند.
سپس آنها این تصاویر را با هم به یک نوع “GIF”(تصویر متحرک بی‌صدا) تبدیل کردند که نشان می‌داد چگونه ساختار اتمی سوئیچ با اعمال پالس‌های الکتریکی تغییر می‌کند و آن را از حالت عایق به حالت رسانا تبدیل می‌کند.
“شیجی وانگ” دانشمند “آزمایشگاه ملی شتاب دهنده اسلک”(SLAC) و نویسنده این مطالعه می‌گوید: این تحقیق پیشرفتی در فناوری و علم فوق سریع است. این اولین بار است که محققان از پَراش الکترونی فوق سریع استفاده می‌کنند که می‌تواند حرکات ظریف اتمی را در یک ماده با شلیک یک پرتوی قدرتمند از الکترون‌ها بر آن تشخیص دهد تا دستگاه الکترونیکی را در حال کار مشاهده کند.
پَراش یا تفرّق(Diffraction) به پدیده‌های مختلفی گفته می‌شود که هنگام برخورد نور با مانع یا گذر آن از یک روزنه به وجود می‌آید. این پدیده‌ها را با عنوان خمیدگی نور در اطراف یک روزنه یا گوشه‌های یک مانع یا در طول یک دیافراگم و ورود به منطقه‌ی سایه هندسی تعریف می‌کنند. شیء یا دیافراگمی که موجب خمش نور می‌شود به عنوان منابع ثانویه انتشار نور شناخته می‌شوند.
تیم تحقیقاتی کلیدهای کوچک مینیاتوری ساخته شده از “وانادیوم دی‌اکسید” ایجاد کردند که یک ماده مهم با قابلیت تغییر بین حالت‌های عایق و رسانا در نزدیکی دمای اتاق است که آن را برای توسعه رایانه‌های آینده ایده‌آل می‌کند.
آنها سپس از پالس‌های الکتریکی برای ایجاد سوئیچ بین حالت‌ها و از دوربین پراش الکترونی فوق سریع برای تصویر آرایش اتم‌ها در حال سوئیچ در مدت کمی بیش از یک میلیاردم ثانیه استفاده کردند.
“آرون لیندنبرگ” پروفسور گروه علوم و مهندسی مواد در دانشگاه “استنفورد” می‌گوید: این دوربین فوق سریع می‌تواند به درون یک ماده نگاه کرده و تصاویری از نحوه حرکت اتم‌های آن در واکنش به پالس شدید تحریک الکتریکی بگیرد. در عین حال، نحوه تغییر خواص الکترونیکی آن مواد در طول زمان را نیز اندازه‌گیری می‌کند.
امید است که حرکت اتم‌ها به این شکل درک بهتری به دانشمندان در مورد نحوه عملکرد این سوئیچ‌های الکترونیکی بدهد و به مهندسان کامپیوتر در سال‌های آینده کمک کند تا لوازم الکترونیکی بهتری بسازند که دوام و کارایی بیشتری داشته باشند.
منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران