Команда исследователей из Тель-Авивского университета разработала новый способ наблюдения за распространением экситонных поляритонов в полупроводниках.
©Wikipedia
Экситоны — электрически нейтральные квазичастицы — обладают экстраординарными свойствами. Они существуют только в полупроводящих и изолирующих материалах, их легко получить в двумерных материалах толщиной всего в несколько атомов — вроде углерода и молибденита. При совмещении этих двумерных материалов они проявляют квантовые свойства, которыми ни один из них не обладает по отдельности.
Новое исследование, проведенное Тель-Авивским университетом, исследует генерацию и распространение экситонов в двумерных материалах в течение беспрецедентно короткого временного промежутка при чрезвычайно высоком пространственном разрешении. Исследование, проведенное под руководством профессора Хаима Суховского и доктора Майла Мрежена, опубликовано в журнале Science Advances.
«Новая технология визуализации фиксирует движение экситонов за короткий промежуток времени и в нанометровом масштабе, — говорит Мрежен. — Этот инструмент может быть полезным в изучении реакции материала в первые моменты воздействия на него светом».
«Такие материалы можно использовать для значительного замедления света, чтобы манипулировать им или даже хранить его, — это свойства, пользующиеся высоким спросом в коммуникациях и для квантовых компьютеров на основе фотоники, — объясняет профессор Суховский. — С точки зрения возможностей инструмента это «проявление силы» открывает новые пути для визуализации и манипуляций ультрабыстрой реакцией многих материальных систем в других режимах спектра, таких как средний инфракрасный диапазон, в котором обнаруживается колебание многих молекул».
Ученые разработали уникальную пространственно-временную технику на фемтосекундно-нанометрическом масштабе и наблюдали экситон-поляритонную динамику в диселениде вольфрама — полупроводниковом материале — при комнатной температуре.
Экситонный поляритон — квантовое «создание», полученное при совмещении света и вещества. В изученном материале скорость распространения составила около процента от скорости света. В этом временном масштабе свету удается пройти всего несколько сотен нанометров.
«Мы знали, что у нас на руках уникальный инструмент характеризации, а эти двумерные материалы были хорошими кандидатами для исследования интересного поведения на ультрабыстрых и ультрамалых пересечениях, — рассказывает Мрежен. — Мне следует добавить, что материал — диселенид вольфрама — крайне интересен с точки зрения применения. Он поддерживает такие совмещенные состояния света и материи в очень ограниченных измерениях — до толщины в один атом — при комнатной температуре и в видимом диапазоне спектра».
Комментарии
Погодите ка, но ведь в ряде недавних экспериментов было доказанно, что ударная волна изотропно тормозит тангенциальный поляритон. Если для простоты пренебречь потерями на теплопроводность, то очевидно, что волновая тень квазипериодично стабилизирует изобарический эксимер.
Не будет ли это способствать изотермичному отклонению торсионного разрыва в полупроводниках?
Как исследователи Тель-Авивского университета обошли этот феномен? Почему в статье ничего не было сказано об этом?