当前位置: 绝缘体 >> 绝缘体前景 >> 激光有魔法,可让绝缘体与导体相互转换
根据美英物理学家的计算,激光可以将通常绝缘的材料变成导体,反之亦然。这一壮举依赖于量子控制,即通过在输入端应用适当的时变场来调整系统的输出。该研究使一般材料拥有诸如超导等特性成为可能。
科学家指出,当物质处于平衡状态时,系统的行为很大程度上取决于其固有特性。但是,我们可以通过对物质施加随时间变化的场,来改变这些特性。这种时变场主要是指电磁场随时间变化的激光束。
三年前,普林斯顿大学的科学家提出,量子控制可以用于使两个不同的物理系统的输出完全相同,从而使一个系统模仿另一个系统。研究人员研究了如何向氢原子发射特定的激光脉冲,并迫使氢原子发出与氩原子光谱相同的光。
现在,科学家又将这一想法扩展到了多体系统,尤其是固态材料。为此,他们使用一维费米-哈伯德模型。该模型是由相互作用的电子晶格组成的固体的简化表示,可以通过简单地比较电子的动能和势能来预测各种材料特性,包括系统是否为导体。
当暴露在激光下时,一种材料会吸收光束中的能量,从而使电子运动。相反,电子运动可以产生光。但是以这种方式产生的电流和发射光谱的类型取决于材料是处于导电阶段还是处于绝缘阶段。
科学家发现,可以改变入射场,将导体的发射光谱转换为绝缘体的发射光谱,反之亦然。因此,他们预测,通过仔细设计驱动激光场,应该有可能在固体的绝缘相和导电相之间翻转固体。