Ученые ИТМО обнаружили новый физический эффект — Naked Science
4 минуты
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
20 статей
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО» — первое неклассическое высшее учебное заведение Санкт-Петербурга, один из национальных исследовательских университетов России.
10 часов назад
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Вчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

10 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

27 января
6 минут
Василий Парфенов

Интересным наблюдением поделились сотрудники Чернобыльского радиационно-экологического биосферного заповедника. Они уже более трех лет следят за жизнью стада одичавших коров, поведение которого сильно отличается от того, что можно наблюдать у домашних сельскохозяйственных животных.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: