Excitoner er bundne elektronpar og huller i et fast stof, som i princippet kan bruges i
Huller er fraværet af en elektron, og derfor er debære en ladning modsat elektronen. Modsatte ladninger tiltrækker, og elektroner og huller bindes sammen og danner excitoner, som så kan bevæge sig gennem materialet.
Keshav Dani, førsteforfatter af undersøgelsen og professor, der leder afdelingen for femtosekundspektroskopi
I almindelige halvledere slukkes excitonerom nogle få milliardedele af et sekund. Derudover kan de være skrøbelige, hvilket gør dem vanskelige at studere. Men for omkring ti år siden opdagede forskere todimensionale halvledere: excitoner er mere stabile i dem.
Stærke excitons giver disse materialervirkelig unikke egenskaber, og derfor er der blevet udført megen forskning rundt om i verden ved hjælp af todimensionelle halvledere for at skabe nye optoelektroniske enheder. Disse arbejder blev dog alvorligt hæmmet af utilstrækkeligt teknisk udstyr.
Forskere har længe vidst, at kun én typeexcitoner, kaldet lyse excitoner, kan interagere med lys. Men der er andre, såkaldte mørke excitoner, som ikke er set før nu.For at visualisere mørke excitoner modificerede videnskabsmænd en kraftfuld teknik, som tidligere primært var blevet brugt til at studere enkelte, ubundne elektroner.
Forskergruppen foreslog:Hvis en lysstråle, der indeholder fotoner med tilstrækkelig høj energi, bruges til at ramme excitoner i et halvledermateriale, vil fotonenergien ødelægge excitoner og banke elektroner ud af materialet. Ved at måle retningen, i hvilken elektronerne skubbes ud af materialet, vil det være muligt at bestemme elektronernes indledende momentum, da de var en del af excitons. Takket være denne metode vil forskere ikke kun kunne se, men også at skelne lyse excitons fra mørke.
Som et resultat viste det sig, at mørktDer er flere excitoner i en halvleder end lette excitoner. Og under visse forhold kan lyse excitoner blive mørke og omvendt. Nu vil forskere skabe stabile excitoner, som de mener kan give materialer unikke egenskaber.
Læs også
Fundet det påståede rige for de forsvundne hetitter. Hvad har arkæologer fundet?
Dommedagsbreen viste sig at være farligere end forskere troede. Vi fortæller det vigtigste
Biologer har fundet ud af, hvordan man identificerer vindende sædceller