המפתח ליצירת קופסה קוונטית היה השימוש בחומר דו מימדי "קטן" (דיסולפט
פיזיקאים הצליחו להוכיח שפולריטונים,אשר נוצרים בכל מקום מחוץ לקופסה הקוונטית יכולים לעבור מיקרומטרים רבים, להתעכב ולהצטבר בתוכה". התגלית תספק טכנולוגיות יעילות במיוחד באנרגיה ובעלות ביצועים גבוהים לעתיד.
Exciton-polaritons הם פלטפורמה מבטיחה עבור אלקטרוניקה עתידית באנרגיה נמוכה במיוחד. הנקודה היא שהם יכולים לזרום ללא אובדן אנרגיה במצב קוונטי קוהרנטי לחלוטין.
מוליכים למחצה דו-מימדיים דקים אטומיים חדשים(מוליכים למחצה דקים מבחינה אטומית, TMDCs) הם מועמדים מבטיחים לטכנולוגיות עתידיות מכיוון שהאקסיטונים בחומרים כאלה יציבים בטמפרטורת החדר. הפעלה בתנאים כאלה חשובה בכל טכנולוגיה חלופית בעלת הספק נמוך, כך שהאנרגיה הנדרשת לקירור-על של המכשיר תהיה רווחית.
הבעיה היא שהעברה ללא פיזורדורש מעבר פאזה למצב קוונטי קוהרנטי מקרוסקופית. זה מתרחש רק בצפיפות חלקיקים גבוהה מאוד, דבר שקשה להשיג במוליכים למחצה דו-מימדיים. "הטכניקה החדשה מאפשרת לחוקרי ANU ליצור קוטביות בצפיפות גבוהה ב'קופסה קוונטית' הנדסית", מסבירים המדענים.
חוקרים מצאו דרך חדשה ליצור"קופסה קוונטית" באופן מכאני, ללא צורך במכונות ננו-ייצור החושפות חומרים דו-ממדיים שבירים לחלקיקים חמים ושוחקים.
תמונה מיקרוסקופית המציגה שכבת WS₂ קטנה יותר על גבי שכבת WS₂ גדולה יותר המופרדת על ידי Ga₂O₃. צילום: FLEET
הם הציבו מונו-שכבה "קטנה" של TMDCsטונגסטן דיסולפיד (WS₂) על גבי מונו-שכבה WS₂ "גדולה" המופרדת על ידי זכוכית Ga₂O₃ דקה במיוחד, בתוך חלל מיקרו-מראה. במכשיר כזה, אקסיטונים במוליך למחצה דו-ממדי יכולים לקיים אינטראקציה חזקה עם אור מוגבל כדי ליצור קוטבי-אקציטון (לעיתים קרובות נקראים פשוט "קוטביים").
קרא עוד:
חור שחור מפלצתי נמצא ב"חצר האחורית" של כדור הארץ: הוא קרוב מאוד לכוכב הלכת שלנו
נאס"א חשפה את מקורו של האומאה - כוכב הלכת המסתורי ביותר במערכת השמש
ווב צילם את עמודי הבריאה. השווה איך האבל ירה בהם בעבר