Ведутся технические работы. Это может временно повлиять на скорость работы сайта. Приносим извинения за неудобства и благодарим за ваше понимание!

Ученые обнаружили экзотические «спиральные» электроны

Ученые-физики из университета Ратгерса обнаружили неизвестную ранее экзотическую форму электронов, траектория вращения которых в течение короткого времени напоминает спираль. В это время такой электрон обладает некоторыми уникальными свойствами, которые можно будет использовать в новых технологиях освещения, солнечных батареях, лазерах и устройствах отображения информации. Экзотические электроны входят в состав так называемого хирального поверхностного экситона, которые формируются на поверхности некоторых твердых материалов и представляют собой квазичастицу, состоящую из связанных друг с другом частицы и античастицы.

© Hsiang-Hsi (Sean) Kung/Rutgers University-New Brunswick© Hsiang-Hsi (Sean) Kung/Rutgers University-New Brunswick

Термин хиральный в названии этого экситона означает, что он является зеркальным отражением обычного экситона, возникающего, когда свет ударяет по поверхности определенного материала. Фотоны этого света вышибают отрицательно заряженные электроны с их законного места, что приводит к появлению так называемых электронных дырок, являющихся носителями положительного электрического заряда.

При некоторых условиях выбитые светом электроны начинают вращаться вокруг дырок, двигаясь по спирали, и через триллионные доли секунды электрон поглощается дыркой, экситон «аннигилирует», что приводит к излучению вторичного света. Это явление известно под названием фотолюминесценции и достаточно давно используется людьми в различных технологиях.

Ученые обнаружили, что на поверхности кристаллов селенида висмута очень часто возникают необычные хиральные экситоны. Эффекты и силы, заставляющие электроны вращаться в противоположном направлении, еще неизвестны ученым, так же, как и малоизученны свойства этих экситонов. Вполне вероятно, что причиной всему этому является то, что селенид висмута относится к классу квантовых материалов, называемых топологическими изоляторами, и на поверхности кристаллов которых всегда существуют несколько каналов с высокой удельной электрической проводимостью.

«Селенид висмута — это захватывающий материал с точки зрения его некоторых уникальных свойств, которые проявляются уже при комнатной температуре» — пишут исследователи, — «Более того, этот материал легко производится и его можно использовать в промышленном производстве множества вещей — от покрытий разного рода до электроники следующего поколения».

В своих дальнейших исследованиях ученые планируют использовать технологии сверхскоростной съемки, что позволит им установить причины, изучить тонкости процесса формирования хиральных экситонов и их свойства. Параллельно с этим будут проверены некоторые другие материалы, на поверхности которых, согласно расчетам, эти экситоны также могут формироваться в больших количествах.

Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 
Источник: dailytechinfo.org


( ! ) Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php on line 44
Call Stack
#TimeMemoryFunctionLocation
10.0000350472{main}( ).../index.php:0
20.0000350752require( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-blog-header.php ).../index.php:17
30.08528525040require_once( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/template-loader.php ).../wp-blog-header.php:19
40.08688529248include( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php ).../template-loader.php:106

Мы рекомендуем


( ! ) Fatal error: Allowed memory size of 536870912 bytes exhausted (tried to allocate 4096 bytes) in /home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/class-wpdb.php on line 2322
Call Stack
#TimeMemoryFunctionLocation
10.0000350472{main}( ).../index.php:0
20.0000350752require( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-blog-header.php ).../index.php:17
30.08528525040require_once( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/template-loader.php ).../wp-blog-header.php:19
40.08688529248include( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php ).../template-loader.php:106
50.220922772000WP_Query->__construct( $query = ['post_type' => 'post', 'post_status' => 'publish', 'fields' => 'ids', 'posts_per_page' => -1, 'no_found_rows' => TRUE, 'orderby' => 'none'] ).../single.php:65
60.220922772000WP_Query->query( $query = ['post_type' => 'post', 'post_status' => 'publish', 'fields' => 'ids', 'posts_per_page' => -1, 'no_found_rows' => TRUE, 'orderby' => 'none'] ).../class-wp-query.php:4081
70.220922772000WP_Query->get_posts( ).../class-wp-query.php:3949
80.221322783864wpdb->get_col( $query = 'SELECT wp_posts.ID\n\t\t\t\t\t FROM wp_posts \n\t\t\t\t\t WHERE 1=1 AND wp_posts.post_type = \'post\' AND ((wp_posts.post_status = \'publish\'))\n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t ', $x = ??? ).../class-wp-query.php:3300
90.221322783864wpdb->query( $query = 'SELECT wp_posts.ID\n\t\t\t\t\t FROM wp_posts \n\t\t\t\t\t WHERE 1=1 AND wp_posts.post_type = \'post\' AND ((wp_posts.post_status = \'publish\'))\n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t ' ).../class-wpdb.php:3107
104.0563845195496mysqli_fetch_object( $result = class mysqli_result { public $current_field = 0; public $field_count = 1; public $lengths = [0 => 7]; public $num_rows = 1516847; public $type = 0 } ).../class-wpdb.php:2322