광 환경이 반도체 재료의 전기적 특성에 영향을 미치는 것은 널리 알려져 있다.그러나 그 기계적 특성 (힘이 가해질 때 어떻게 모양을 바꾸는지, 어떻게 파괴하는지 등)에 미치는 영향은 거의 이해되지 않았다.

　연구 그룹은 이번 무기 반도체 중 하나인 황화아연 결정에 대해 상온에서의 변형 거동을 조사했다.그 결과, 빛이 있는 환경에서는, 종래 생각되고 있던 대로 가소성이 매우 작고, 취약하고 깨지기 쉬운 성질을 나타내었지만, 완전 암실하에서는, 금속과 같이 깨지기 어려운 성질을 나타내는 것을 발견했다.

　변형 후의 결정을 조사한 결과, 그 원인은, 결정 내부에 존재하는 전위(원자 배열의 혼란의 일종)가, 빛의 조사에 유발된 전자나 정공과 강하게 상호작용하여, 변형 메카니즘을 크게 변화시키기 위한 것이라는 것을 알았다.이 메카니즘을 상세하게 검토하면, 많은 물질·재료에 있어서, 광환경이 변형 메카니즘에 영향을 주어, 유사한 현상이 일어날 수 있을 것으로 예상된다고 한다.

　이 현상의 발견에 의해, 지금까지 구축되어 온 물질·재료의 변형 및 파괴의 메카니즘을, 전자 구조라고 하는 마이크로인 관점으로부터 재고하는 것이 필요해지는 것과 동시에, 반도체 재료나 세라믹 재료 등의 취성 재료의 제조 기술이나 이용법에 광환경 제어에 의한 혁신이 가져올 것으로 기대된다.

논문 정보:【Science】Extraordinary plasticity of an inorganic semiconductor in darkness