Впервые ученые наблюдали отрицательное преломление электронов

Команда ученых из университетов Колумбии и Виргинии в ходе эксперимента впервые наблюдала негативную рефракцию электронов, проходящих через границу двух сред в проводящем материале. Это открытие, опубликованное в журнале Science, может привести к развитию новых типов электронных переключателей, основанных на оптических принципах.

Свет меняет направление, или преломляется, когда идет от одного материала к другому. Коэффициент преломления определяет степень изменения траектории движения и является положительным для обычных материалов, таких как стекло. Однако, можно создать оптические метаматериалы с отрицательным коэффициентом преломления. Это приведет к появлению новых технологий, таких как суперлинзы, которые могут фокусироваться за пределами дифракционного предела, и оптические плащи, которые делают предметы под ними невидимыми, потому что свет их огибает.

Электроны ведут себя похожим на лучи света образом и тоже подвержены преломлению на границе соприкосновения двух полупроводников с разными типами проводимости, дырочной и электронной. Эта граница называется p-n-переход и лежит в основе работы диодов и транзисторов.

Возможность негативной рефракции в p-n-переход графена впервые была предсказана в 2007 году, но такой эксперимент требовал чрезвычайно чистых приборов, чтобы электроны могли двигаться без рассеяния и на большие расстояния. За последние 10 лет ученые разработали такую технологию. В результате проведенного эксперимента они обнаружили, что траектория электронов при движении через p-n-переход изменилась.

Илон Маск запретил делать скидки на автомобили Tesla

Ученые получили визуальную карту преломления, которая позволила им первыми подтвердить отношения между падающим лучом и углом преломления (закон Снеллиуса в оптике), а также подтвердить значение интенсивности как функции угла (формулы Френеля), пишет Phys.org.

«Способность управлять электронами в проводящем материале открывает совершенно новые пути осмысления электроники, — говорит Кори Дин, руководитель группы исследователей. — Например, переключатели, благодаря которым работают микрочипы в компьютерах, потребляют много энергии. Если использовать фокусировку, чтобы направлять „луч“ электронов между электродами, это может существенно увеличить эффективность и решить одну из главных проблем на пути создания более быстрой и энергетически экономичной электроники».

Электрический парамотор поднимает в воздух человека весом 90 кг

Еще одним прорывом в области физики стало создание двуслойного графена с возможностью контроля. в нем импульс электронов. Это открывает путь к электронике, которая требует меньше энергии и выделяет меньше тепла, чем кремниевые транзисторы.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найдена странная клеточная сущность на грани жизни
Наука
Ученые раскрыли тайну странного поведения у акул
Наука
Госдума утвердила закон о едином магазине приложений: RuStore становится обязательным
Новости
Путин утвердил запуск цифрового сервиса: мессенджер, «Госуслуги» и ID в одном приложении
Новости
Астрономы раскрыли тайну рождения редких двойных горячих юпитеров
Космос
В янтаре нашли следы грибков-зомби, которым 99 000 000 лет
Наука
Google выпустила автономный «мозг» для роботов: новая модель работает без сети
Новости
В Сингапуре открыли способ омолодить сердце, не меняя клетки
Наука
Возраст стоянки древних людей в Красноярске увеличили на 10 000 лет
Наука
Стартап представил технологию, делающую кровь «прозрачной» во время операций
Наука
Посмотрите, как притягиваются одноименно заряженные частицы
Наука
Наша Вселенная прибыла из другого мира: теория мироздания оказалась неверна
Космос
Появилась безопасная альтернатива препаратам от диабета и ожирения
Наука
Посмотрите на миллионы звезд и 2000 астероидов в беспрецедентном качестве
Космос
Облик древнего существа впервые восстановили в лаборатории: ему 580 млн лет
Наука
Спрос на специалистов по безопасности ИИ в России вырос в четыре раза
Новости
Опасный астероид может столкнуться с Луной вместо Земли: это угрожает спутникам
Космос
Строение перьев совы скопировали для разработки универсальной шумоизоляции
Наука
Популярный антидепрессант нарушил созревание половых клеток у мышей
Наука
На орбиту впервые отправили квантовый компьютер
Космос