فیزیکدانان برای اولین بار توانسته‌اند با استفاده از یک لیزر پالس سریع به ثبت اولین لحظات مقاومت الکتریکی بپردازند که در زمان عبور برق از میان مدارها به تولید گرما توسط سایش می‌پردازد.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، در این دستاورد جالب، سرعت الکترون‌های آزاد در یک نیمه رسانای رایانه‌یی از سرعت‌های بالستیک تا سرعت بسیار کند 300 فمتوثانیه یا 10 هزار برابر سریعتر از حرکت نور در 30 سانتی‌متر کاهش یافت.

به گفته محققان موسسه مکس بورن برلین، برای اندازه‌گیری چنین زمان کوتاهی از پالس‌های انرژی بسیار سریع استفاده شده است.

نیمه‌رساناها به موادی گفته می‌شود که از ویژگی‌های رساناهای الکتریکی مانند مس و همچنین مقاومهای الکتریکی مانند سرامیک برخوردارند. این نیمه‌رساناها در بسیاری از فناوری‌ها از جمله ترانزیستورها، ‌ال‌ای‌دی‌ها، صفحات خورشیدی و ریزپردازشگرها وجود دارند. این نیمه‌رساناها بسته به مواد دیگر قادر به اجرای شاهکارهای فیزیکی متعددی همچون تولید نور هستند. برای مثال هنگامی که یک ولتاژ به آرسنید گالیم اعمال می‌شود، این ماده از خود فوتونهای مادون قرمز ساطع می‌کند.

این مواد همچنین از اجزای بسیار مهم پردازشگرهای رایانه هستند. با اعمال یک ولتاژ، این نیمه‌رساناها به ذخیره و انتقال ذرات داده می‌پردازند. با وقوع این عمل، سایش الکترونها در ماده یا همان مقاومت الکتریکی منجر به تولید گرما می‌شود.

از آنجایی که مقاومت الکتریکی در لحظه اعمال یک ولتاژ آغاز نمی‌شود، الکترون‌ها از کمی آزادی حرکت پیش از کند شدن و پراکنده شدن آنها برخوردارند. محققان برای اندازه‌گیری سرعت این انتقال از یک لیزر تراهرتزی با قابلیت انتشار یک تریلیون پالس نور در ثانیه استفاده کرده و پرتو آنرا به دو نیم تقسیم کردند.

یکی از این شاخه‌ها بر روی نواری از آرسنید گالیوم تابیده و الکترونها آن را به صورت یک جریان درآورد. شاخه دیگر این پرتو به اندازه‌گیری حرکت الکترونها پرداخت.

در ماده آرسنید گالیوم، آغاز حرکت کند شدن و پراکندگی الکترونها 300 فمتوثانیه به طول انجامید.

به گفته دانشمندان این اثر در آینده برای رایانه‌های با سرعت پردازش 1000 برابر سرعت کنونی بسیار مهم خواهد بود.