بفضل الأتوثانية.. العلماء يطاردون إلكترون في لوحة إلكترونية

يقوم العصر الرقمي الذي نعيشه حاليا علي لوحات أشباه الموصلات، التي تنتظر التعرض لتيار كهربائي او لشعاع من الضوء لكي تطلق الكتروناتها لتتحرك بحريه فتؤدي وظيفتها، بدءا من الخلايا الشمسية الي اجهزه الكمبيوتر الاكثر تقدما، ولاول مره، استطاع باحثون في جامعة كاليفورنيا في بيركلي من التقاط مشهد لالكترون اثناء مغادرته لمداره حول نواه السيليكون بسرعه فائقه، لم تتمكن اجهزه الفيمتوثانيه الليزريه من قياسها.

ولجا الباحثون الي استخدام نوع جديد من الليزر يرسل نبضات من الضوء بصوره اسرع، يعرف بالاتوثانيه attosecond، ليسجلوا الوقت المستغرق للالكترون لمغادره مداره حول نواه السيليكون وعبوره لفجوه النطاق او الطاقه band-gap الي التوصيل Conduction band، والذي بلغ 450 اوتوثانيه، حيث تقسم الثانيه الواحده الي (10 اس 18) اوتوثانيه.

ورصد علماء الفيزياء امتصاص الالكترون للطاقه ثم قفزه ليتجول بحريه بعد اثارته، فيما نجحت بللوره السيليكون اعاده ترتيب نفسها كرد فعل علي توزيع الالكترونات، ثم بدات مرحله ثانيه تحول فيها جزء من الطاقه المستخدمه في اثاره الالكترون الي حراره حملتها موجات متذبذبه تسمي بالفونونات phonons، ويعتبر الباحثون تجربتهم الجديده في استخدام علوم الاتوثانيه مثالا علي امكانيه اختراق العلم لاكثر الانظمه تعقيدا واهميه.