بلورة طبقية تتعلم التقاط الضوء سريع
بلورة سيلينيد البزموت (Bi₂Se₃) في حد ذاتها متناظرة، مثل شطيرة مرتّبة بدقة: اقلبها فلن يتغير شيء. ولكن بمجرد إمالة طبقة قليلاً بالنسبة للأخرى، ينكسر التناظر. تبدأ المادة في «الإحساس» من أي جهة يسقط الضوء، وتستجيب بتيار كهربائي.
اختبر مؤلفو العمل ثلاث طرق لكسر التناظر: تدوير الطبقات بزاوية 21.78 درجة، إضافة عيب نقطي (إزالة ذرة سيلينيوم)، وتطبيق مجال كهربائي خارجي. في جميع الحالات، نشأ ما يسمى بالتيار الانزلاقي (shift current) — وهو تيار مستمر يتدفق طالما كان الضوء مضاءً. وتبين أن مقداره مماثل لأفضل المواد ثنائية الأبعاد، مثل GeS.
هذا التيار مثير للاهتمام بشكل خاص في نطاق التيراهرتز — بين الموجات الدقيقة والضوء تحت الأحمر. هناك عدد قليل من المصادر والكاشفات البسيطة، وهنا يمكن للمادة نفسها أن تعمل كهوائي يحول الضوء إلى تيار. في المستقبل، قد يؤدي هذا إلى خلايا شمسية جديدة وإلكترونيات ضوئية سريعة.
الزاوية 21.78 درجة ليست عشوائية: عندها تتراكب الطبقتان لأول مرة في شبكة فائقة دورية، مثل سياجين بخطوات مختلفة لا يتطابقان إلا بعد عدة امتدادات.