Üzenetrögzítő kristályok

A lítium-niobátot rendkívül kedvező tulajdonságai miatt az információs iparban alkalmazzák. Azonban korábban senki nem gondolta volna, hogy képes megismételni a "hallott" hangokat.

Amerikai kutatók olyan kristályt fedeztek fel, amely akusztikus memóriával rendelkezik. A kristályon áthaladó hanghullámot - rövid szünet után - képes visszaadni.

A lítium-niobát akusztikus képességei további szokatlan, ám annál hasznosabb képességeihez kapcsolódnak.

Először is piezoelektronikus tulajdonságú, azaz a mechanikai rezgéseket elektromos térrezgéssé alakítja át.

Ezen kívül elektromos mező hatására megváltoztatja a rajta áthaladó fény természetét. Így rendkívül hasznossá vált üvegszál-optikai telekommunikációs alkalmazásoknál, sőt holografikus memória tárolására is alkalmasnak bizonyult: itt lézerfény segítségével vihetők be, illetve olvashatók ki a memóriaadatok.

Minden egyes lítium-niobát kristály ún. ferroelektromos tartományok hálózata. E tartományok méretétől függ az is, hogy az anyag milyen alkalmazásokra milyen mértékben használható. A Mississippi Egyetem kutatócsoportjának feltételezése szerint a késleltetett visszhangok frekvenciája is e tartományok méretétől függ.

A jelek szerint a lítium-niobát ideiglenes hangmemóriaként működhet, valahogy úgy, mint ahogy az összetolt rugó ideiglenesen tárolja a vele közölt mechanikai energiát.

Egyelőre még a kutatók számára sem teljesen világos, hogy mindez hogyan működik, ám feltételezik, hogy a kristályok áthaladó hanghullám "összeszorítja" - azaz nyomást gyakorol - a kristályra, ennek hatására elektromos mezők keletkeznek benne, s ezek késztetik mozgásra a kristály elektronikusan töltött atomjait.

Amikor az akusztikus energiabevitel megszűnik, az ionok elindulnak visszafelé, de nem mindegyikük tér vissza eredeti helyére. A mozgás különbözőterületeken oszlik el, amelyek határán a mozgás iránya is megváltozik.

A visszatérő ionok késleltetett hanghullám formájában adják le a korábban kapott energiát (a rugó kipattan). Az egyes tartományok rezegni kezdenek. A leghangosabb visszhang a tartományok rezonáns frekvenciájának felelnek meg, ami csakúgy, mint egy csengő vagy harang esetében, a mérettől függ.