الإكسيتونات عبارة عن أزواج مترابطة من الإلكترونات والثقوب في مادة صلبة، والتي، من حيث المبدأ، يمكن استخدامها فيها
الثقوب هي غياب الإلكترون، وبالتالي فهيتحمل شحنة معاكسة للإلكترون. تتجاذب الشحنات المتضادة، وتترابط الإلكترونات والثقوب معًا لتشكل الإكسيتونات، والتي يمكنها بعد ذلك التحرك عبر المادة.
كيشاف داني، المؤلف الأول للدراسة والأستاذ الذي يرأس قسم التحليل الطيفي للفيمتو ثانية
في أشباه الموصلات العادية ، تنطفئ الإكسيتوناتفي حوالي بضعة أجزاء من المليار من الثانية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون هشة ، مما يجعل دراستها صعبة. لكن منذ حوالي عشر سنوات ، اكتشف العلماء أشباه موصلات ثنائية الأبعاد: الإكسيتونات أكثر استقرارًا فيها.
الإكسيتونات القوية تعطي هذه الموادخصائص فريدة حقًا، ولهذا السبب تم إجراء الكثير من الأبحاث حول العالم باستخدام أشباه الموصلات ثنائية الأبعاد من أجل إنشاء أجهزة إلكترونية بصرية جديدة. ومع ذلك، فقد واجهت هذه الأعمال عوائق خطيرة بسبب عدم كفاية المعدات التقنية.
لقد عرف العلماء منذ زمن طويل أن هناك نوعًا واحدًا فقطيمكن للإكسيتونات، التي تسمى الإكسيتونات الساطعة، أن تتفاعل مع الضوء. ولكن هناك ما يسمى بالإكسيتونات المظلمة، والتي لم يتم رؤيتها حتى الآن، ولتصور الإكسيتونات المظلمة، قام العلماء بتعديل تقنية قوية كانت تستخدم في السابق بشكل أساسي لدراسة الإلكترونات المنفردة غير المرتبطة.
اقترح فريق البحث:إذا تم استخدام شعاع من الضوء يحتوي على فوتونات ذات طاقة عالية بما يكفي لضرب الإكسيتونات في مادة شبه موصلة ، فإن طاقة الفوتون ستدمر الأكسيتونات وتخرج الإلكترونات من المادة. من خلال قياس الاتجاه الذي يتم فيه إخراج الإلكترونات من المادة ، سيكون من الممكن تحديد الزخم الأولي للإلكترونات عندما كانت جزءًا من الإكسيتونات. بفضل هذه الطريقة ، سيتمكن العلماء ليس فقط من رؤية الإكسيتونات الساطعة من تلك المظلمة ، ولكن أيضًا للتمييز بينها.
ونتيجة لذلك، اتضح أن الظلامهناك عدد أكبر من الإكسيتونات في أشباه الموصلات من الإكسيتونات الخفيفة. وفي ظل ظروف معينة، يمكن أن تصبح الإكسيتونات الضوئية داكنة والعكس صحيح. الآن يريد العلماء إنشاء إكسيتونات مستقرة، والتي يعتقدون أنها يمكن أن تعطي المواد خصائص فريدة من نوعها.
اقرأ أيضا
العثور على المملكة المزعومة للحثيين المختفين. ماذا وجد علماء الآثار؟
تبين أن نهر Doomsday الجليدي أكثر خطورة مما اعتقد العلماء. نقول الشيء الرئيسي
اكتشف علماء الأحياء كيفية تحديد الحيوانات المنوية الفائزة