Excitony jsou vázané páry elektronů a děr v pevné látce, které lze v zásadě použít
Díry jsou nepřítomností elektronu, a proto jsounesou náboj opačný než elektron. Opačné náboje se přitahují a elektrony a díry se spojují a vytvářejí excitony, které se pak mohou pohybovat materiálem.
Keshav Dani, první autor studie a profesor, který vede oddělení femtosekundové spektroskopie
V běžných polovodičích jsou excitony zhasnutyasi za pár miliardtin sekundy. Kromě toho mohou být „křehké“, což ztěžuje jejich studium. Ale asi před deseti lety vědci objevili dvourozměrné polovodiče: excitony jsou v nich stabilnější.
Silné excitony dávají tyto materiályskutečně unikátní vlastnosti, a proto bylo po celém světě provedeno mnoho výzkumů využívajících dvourozměrné polovodiče za účelem vytvoření nových optoelektronických zařízení. Tyto práce však vážně brzdilo nedostatečné technické vybavení.
Vědci již dlouho věděli, že pouze jeden typexcitony, nazývané jasné excitony, mohou interagovat se světlem. Existují však i jiné, takzvané temné excitony, které nebyly dosud pozorovány.Pro vizualizaci temných excitonů vědci upravili výkonnou techniku, která se dříve primárně používala ke studiu jednotlivých nevázaných elektronů.
Výzkumný tým navrhl:Pokud se k úderu na excitony v polovodičovém materiálu použije paprsek světla obsahující fotony s dostatečně vysokou energií, energie fotonu zničí excitony a vyrazí z materiálu elektrony. Měřením směru, ve kterém jsou elektrony vysunuty z materiálu, bude možné určit počáteční hybnost elektronů, když byly součástí excitonů. Díky této metodě budou vědci schopni nejen vidět, ale také odlišit světlé excitony od tmavých.
Ve výsledku se ukázalo, že tmavéV polovodiči je více excitonů než světelných excitonů. A za určitých podmínek mohou světelné excitony ztmavnout a naopak. Nyní chtějí vědci vytvořit stabilní excitony, o kterých věří, že mohou dát materiálům jedinečné vlastnosti.
Přečtěte si také
Nalezeno údajné království zmizelých Chetitů. Co našli archeologové?
Ledovec Doomsday se ukázal být nebezpečnějším, než si vědci mysleli. Říkáme hlavní věc
Biologové přišli na to, jak identifikovat vítězné spermie