Создана «электронная жидкость» при комнатной температуре — Naked Science
06.02.2019
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, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 09:16
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

31 июля
Ольга Иванова

Ученые выяснили, что хроническая боль может влиять не только на физическое состояние, но и на психику человека, определяя его чувства, мысли и убеждения.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

26 июля
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
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
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.

[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: