Создана «электронная жидкость» при комнатной температуре — Naked Science
5 минут
Редакция

Создана «электронная жидкость» при комнатной температуре

Ученые неожиданно для себя создали «электронно-дырочную» жидкость. Раньше это вещество удавалось получить только в условиях невероятно холодной среды.

image_6880e-electron-liquid1
©Wikipedia

В своих экспериментах доктор Натаниэль Габор из Калифорнийского университета в Риверсайде и его соавторы соорудили ультратонкий «сэндвич» из графена с прослойкой из полупроводникового дителлурида молибдена. Итоговая структура была немного толще одной молекулы ДНК. Затем исследователи обстреливали материал сверхбыстрыми лазерными импульсами, измеряемыми в квадриллионных долях секунды. В итоге они получили так называемую электронную жидкость. Их работа описана в журнале Nature Photonics.

 

«Обычно с такими полупроводниками, как кремний, возбуждение лазером создает электроны и их положительно заряженные дырки, которые растворяются и разбегаются по материалу, что можно определить как газ», — говорит доктор Габор.

 

Однако команда зарегистрировала признаки конденсации в нечто эквивалентное жидкости. Такой жидкости присущи свойства, которыми обладают обычные жидкости вроде воды, кроме того, она состоит не из молекул, а из электронов и дырок внутри полупроводников.

 

«Мы увеличивали количество энергии, добавляемой в систему, но не видели ничего, а затем обнаружили образование, которое называем «аномальным кольцом фототока» в материале. Мы поняли, что это была жидкость, так как она росла, подобно капле, а не вела себя как газ, — объясняет Габор. — Однако больше всего удивило то, что это произошло при комнатной температуре. Ранее исследователи, создававшие такие электронно-дырочные жидкости, смогли сделать это только при температурах, которые были холоднее глубокого космоса. Электронные свойства таких капель позволили бы разрабатывать оптоэлектронные устройства, работающие с беспрецедентной производительностью в терагерцевой области диапазона».

 

Терагерцевые длины волн длиннее инфракрасных, но короче микроволновых, и в технологиях, использующих эти волны, была «терагерцевая пропасть». Терагерцевые волны можно использовать для обнаружения рака кожи и повреждений зубов, благодаря ограниченному проникновению в ткани и способности различать отличия в плотностях.

 

Подобным образом волны можно использовать для обнаружения дефектов в продуктах вроде таблеток, а также для обнаружения оружия, скрытого под одеждой. Также доктор Габор отметил, что электронно-дырочную жидкость можно использовать в передатчиках и приемниках в открытом космосе, а также квантовых компьютерах, которые при помощи этой технологии можно сделать меньше, чем на основе современных кремниевых микросхем.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 10:13
4 минуты
Сергей Васильев

Астрономы сообщили об открытии OGLE-2016-BLG-1928 — самой маленькой из «планет-сирот», свободно летящих между звездами.

Вчера, 21:11
6 минут
Василий Парфенов

Британский мультимиллионер и экоактивист Дэйл Винс (Dale Vince) объявил, что его предприятие готово производить экологически чистые алмазы. Необходимая для этого энергия поступает от «зеленых» электростанций, а сырье — прямо из воздуха.

Позавчера, 20:22
3 минуты
Денис Гордеев

Эта награда вручается за деятельность в области научно-популярной и просветительской литературы.

27 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

26 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

26 октября
7 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: