Создан прибор для наблюдения за темными экситонами

Японские ученые разработали метод для наблюдения за двумерными полупроводниками, которые называют темными экситонами.

Экситоны — это связанные пары электронов и дырок в твердом теле, которые, в принципе, могут использоваться в качестве носителей информации.

Дырки — это отсутствие электрона, и поэтому они несут заряд, противоположный электрону. Противоположные заряды притягиваются, и электроны, и дырки, связываясь вместе, образуя экситоны, которые затем могут перемещаться по материалу. 

Кешав Дани, первый автор исследования и профессор, который возглавляет отдел фемтосекундной спектроскопии

В обычных полупроводниках экситоны гаснут примерно за несколько миллиардных долей секунды. Кроме того, они могут быть «хрупкими», из-за этого их сложно изучать. Но около десяти лет назад ученые открыли двумерные полупроводники: в них экситоны более устойчивы.

Прочные экситоны придают этим материалам действительно уникальные свойства, поэтому во всем мире было проведено множество исследований, в которых были использованы двумерные полупроводники, для того, чтобы создать новые оптоэлектронные устройства. Однако эти работы серьезно тормозило недостаточное техническое оснащения. 

Ученым давно известно, что только один тип экситонов, называемый яркими экситонами, может взаимодействовать со светом. Но существуют и другие, так называемые темные экситоны, которые до сих пор не удавалось увидеть. Чтобы визуализировать темные экситоны, ученые модифицировали мощную технику, которая ранее в основном использовалась для изучения одиночных несвязанных электронов.

Группа исследователей предположила: если пучок света, содержащий фотоны с достаточно высокой энергией, использовать для удара по экситонам в полупроводниковом материале, энергия фотонов разрушит экситоны и выбьет электроны из материала. Измеряя направление, в котором электроны вылетают из материала, можно будет определить начальный импульс электронов, когда они были частью экситонов. Благодаря такому способу ученые смогут не только видеть, но и отличать яркие экситоны от темных.

В результате выяснилось, что темных экситонов в полупроводнике больше, чем светлых. А при определенных условиях светлые экситоны могут становиться темными и наоборот. Теперь ученые хотят создать стабильные экситоны, что, как они считают, сможет придать материалам уникальные свойства.

Читать также

Найдено предполагаемое царство исчезнувших хеттов. Что обнаружили археологи?

Ледник «Судного дня» оказался опаснее, чем думали ученые. Рассказываем главное

Биологи выяснили, как выявлять сперматозоидов-победителей

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Тайны древней звезды по соседству изучили, «подслушав ее песню»
Космос
Baidu делает ИИ для перевода звуков животных в человеческую речь
Наука
Оказалось, ИИ врет чаще при одном условии: как этого избежать
Новости
Суперкомпьютер Маска сжирает электричество как 300 000 домов: люди протестуют
Новости
Посмотрите, как робот стремительно отбивает подачи в настольном теннисе
Новости
Физики исполнили мечту алхимиков: свинец в коллайдере превратили в золото
Наука
Создано музыкальное приложение для реабилитации после инсульта
Наука
«Эффект аккордеона» превращает жесткий графен в эластичный материал
Наука
ИИ восстановил имя автора свитка, который пережил последний день Помпеи
Наука
Частный лунный модуль вышел на орбиту спутника после двух месяцев полета
Космос
Предок тираннозавра «иммигрировал» в Америку из Азии, считают ученые
Наука
Обновленный Gemini 2.5 Pro от Google возглавил рейтинг ИИ для разработчиков
Новости
Ученые решили проблему, которая мешала запуску термоядерных реакторов почти 70 лет
Наука
Китайское «супероружие» для подводных диверсий оказалось не таким, как считалось
Новости
Отключение мобильного интернета в Москве: какие последствия для бизнеса
Новости
Киберполиция назвала новые схемы мошенников: как они воруют аккаунты на «Госуслугах»
Новости
Хокинг предсказал гибель Земли: оказалось, НАСА сочло угрозу реальной
Наука
Создатель Ethereum признал свои ошибки и решил изменить криптовалюту
Новости
«Ред ОС 8» заработала на Arm-платформах — теперь и на «Байкале»
Новости
Компания Цукерберга использовала уязвимость подростков для рекламы
Новости