📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

في المواد غير المنتظمة — مثل أشباه الموصلات العضوية أو الأحبار المصنوعة من مواد ثنائية الأبعاد — لا تتحرك الإلكترونات بسلاسة مثل الماء في الأنبوب. بل تقفز من مكان إلى آخر، مثل كرة ترتد على سطح غير مستوٍ. يُسمى هذا النوع من الحركة بالنقل القفزي (hopping transport).

عند درجات حرارة مختلفة، تقفز الإلكترونات بطرق مختلفة. عند درجات الحرارة المنخفضة، تفضل القفز لمسافات أطول، ولكن إلى أماكن ذات طاقة مشابهة — وهذا ما يُسمى بالقفزات متغيرة المدى (variable-range hopping). أما عند درجات الحرارة المرتفعة، فالقفزات قصيرة، فقط إلى الأماكن الأقرب. ابتكر العلماء برنامجًا حاسوبيًا يحاكي هذه القفزات في المادة. يأخذ البرنامج في الاعتبار كيفية توزيع مواقع القفز وطاقتها. وتبين أن هذه الخصائص هي التي تحدد أي نمط من القفز سيكون هو السائد. تم اختبار البرنامج على تجارب حقيقية — فهو يعيد إنتاج التحولات بين الأنماط والسلوك في بُعد واحد وبُعدين وثلاثة أبعاد بدقة.

الآن لدى الباحثين أداة للتنبؤ مسبقًا بكيفية توصيل مادة جديدة للتيار الكهربائي. وهذا سيسرع تطوير الإلكترونيات المرنة والخلايا الشمسية وأجهزة الاستشعار.