La clave para crear una caja cuántica fue el uso de un material bidimensional "pequeño" (disulfato
Los físicos pudieron demostrar que los polaritones,que se forman en cualquier lugar fuera de la caja cuántica pueden viajar muchos micrómetros, permanecer y acumularse en su interior”. El descubrimiento proporcionará tecnologías de alto rendimiento y ultraeficiencia energética para el futuro.
Los excitones-polaritones son una plataforma prometedora para la futura electrónica de energía ultrabaja. La cuestión es que pueden fluir sin pérdida de energía en un estado cuántico totalmente coherente.
Nuevos semiconductores bidimensionales atómicamente delgados(Semiconductores atómicamente delgados, TMDC) son candidatos prometedores para tecnologías futuras porque los excitones en dichos materiales son estables a temperatura ambiente. Operar en tales condiciones es importante en cualquier tecnología alternativa viable de bajo consumo, de modo que la energía necesaria para sobreenfriar el dispositivo sea rentable.
El problema es que la transferencia sin disipaciónrequiere una transición de fase a un estado cuántico macroscópicamente coherente. Ocurre sólo con densidades de partículas muy altas, lo que es difícil de lograr en semiconductores bidimensionales. "La nueva técnica permite a los investigadores de la ANU crear polaritones de alta densidad en una 'caja cuántica' de ingeniería", explican los científicos.
Los investigadores han encontrado una nueva forma de crear"caja cuántica" mecánicamente, sin la necesidad de máquinas de nanofabricación que exponen materiales 2D frágiles a partículas calientes y abrasivas.
Imagen microscópica que muestra una capa de WS₂ más pequeña encima de una capa de WS₂ más grande separada por Ga₂O₃. Foto: FLOTA
Colocaron una "pequeña" monocapa de TMDCdisulfuro de tungsteno (WS₂) encima de una monocapa “grande” de WS₂ separada por vidrio de Ga₂O₃ ultrafino, dentro de una microcavidad de espejo. En un dispositivo de este tipo, los excitones en un semiconductor bidimensional pueden interactuar fuertemente con la luz confinada para formar excitones-polaritones (a menudo llamados simplemente "polaritones").
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