Ученые ИТМО обнаружили новый физический эффект — Naked Science
Университет ИТМО

Ученые ИТМО обнаружили новый физический эффект

4.5

Исследователи Университета ИТМО выяснили, что нейтрально заряженные квазичастицы, экситоны, в полупроводнике под действием перпендикулярного магнитного поля ведут себя также, как электроны в классическом эффекте Холла. Открытие упростит изучение таких экзотических форм материи, как Бозе-Эйнштейновский конденсат.

Бозе-Эйнштейновский конденсат / ©Getty images

Результаты исследования опубликованы в Physical Review Letters. Чтобы получить классический эффект Холла, к пластине из полупроводника или металла, по которой течет электрический ток, нужно приложить перпендикулярно направленное магнитное поле.

Тогда все электроны отклонятся в одну сторону, создав там отрицательный заряд. Соответственно, другая сторона будет иметь положительный заряд, в результате чего между правым и левым торцами пластины возникнет напряжение.

Физикам ИТМО удалось обнаружить аналогичный эффект, но для составных нейтральных квазичастиц — экситонов. Он возникает при воздействии лазера на пластину полупроводника, например, арсенида галлия, в присутствии магнитного поля. Новое явление получило название «аномальный экситонный эффект Холла».

Эффект Холла. 1 – электроны, 2 – зонд, 3 – магниты, 4 – магнитное поле, 5 – источник тока / ©ru.wikipedia.org

«Если взять пленку полупроводникового материала и посветить на нее лазерным лучом под углом, то можно создать направленный поток экситонного газа. Теперь к нашей пленке приложим перпендикулярное магнитное поле. Облачко экситонов отклонится в одну сторону. Так мы получили полный аналог эффекта Холла, но для нейтрально заряженных составных квазичастиц», — рассказывает аспирант Нового Физтеха Университета ИТМО Валерий Козин.

Этот эффект поможет разделять светлые и темные экситоны. При образовании экситонного газа часть экситонов являются «светлыми», так как схлопываясь, они излучают свет. Другие экситоны, называемые «темными», прекращают свое существование без испускания света. Изучать и получать их намного сложнее, ведь «рождаются» оба вида квазичастиц вместе. Предложенный метод отделения светлых от темных экситонов решит эту проблему.

Валерий Козин признается, что открытый учеными эффект пока вряд ли найдет столь же широкое применение в быту, как известный эффект Холла, используемый в каждом смартфоне. Однако настаивает, что полученные результаты важны для ученых, которые исследуют экситоны. По сравнению с обычными атомами экситоны значительно упростят процесс изучения таких удивительных и сложных состояний материи, как Бозе-Эйнштейновский конденсат

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Университет ИТМО (Санкт-Петербург) — национальный исследовательский университет, ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий. Альма-матер победителей международных соревнований по программированию: ICPC (единственный в мире семикратный чемпион), Google Code Jam, Facebook Hacker Cup, Яндекс.Алгоритм, Russian Code Cup, Topcoder Open и др. Приоритетные направления: IT, фотоника, робототехника, квантовые коммуникации, трансляционная медицина, урбанистика, Art&Science, Science Communication.
Вчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Вчера, 15:39
5 минут
Илья Ведмеденко

Специалистам «Роскосмоса» удалось запустить основные двигатели нового модуля «Наука». Ранее сообщалось о технических неполадках, возникших после старта.

Позавчера, 10:07
6 минут
Сергей Васильев

Первые сейсмические данные о внутренней структуре Красной планеты показали ее удивительно толстую кору и большое расплавленное ядро.

Вчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

Вчера, 15:39
5 минут
Илья Ведмеденко

Специалистам «Роскосмоса» удалось запустить основные двигатели нового модуля «Наука». Ранее сообщалось о технических неполадках, возникших после старта.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: