Excitonen zijn gebonden elektronenparen en gaten in een vaste stof, die in principe gebruikt kunnen worden
Gaten zijn de afwezigheid van een elektron, en daarom ookeen lading hebben die tegengesteld is aan het elektron. Tegengestelde ladingen trekken elkaar aan, en elektronen en gaten binden zich aan elkaar om excitonen te vormen, die vervolgens door het materiaal kunnen bewegen.
Keshav Dani, eerste auteur van de studie en professor die leiding geeft aan de afdeling femtoseconde-spectroscopie
In gewone halfgeleiders worden excitonen gedoofdin ongeveer een paar miljardsten van een seconde. Bovendien kunnen ze "kwetsbaar" zijn, waardoor ze moeilijk te bestuderen zijn. Maar zo'n tien jaar geleden ontdekten wetenschappers tweedimensionale halfgeleiders: excitonen zijn er stabieler in.
Sterke excitonen geven deze materialenwerkelijk unieke eigenschappen. Daarom is er over de hele wereld veel onderzoek gedaan naar tweedimensionale halfgeleiders om nieuwe opto-elektronische apparaten te creëren. Deze werken werden echter ernstig belemmerd door onvoldoende technische uitrusting.
Wetenschappers weten al lang dat er maar één type isexcitonen, heldere excitonen genoemd, kunnen interageren met licht. Maar er zijn nog andere, zogenaamde donkere excitonen, die tot nu toe niet zijn waargenomen. Om donkere excitonen zichtbaar te maken, hebben wetenschappers een krachtige techniek aangepast die voorheen voornamelijk werd gebruikt om afzonderlijke, ongebonden elektronen te bestuderen.
Het onderzoeksteam stelde voor:Als een lichtstraal met fotonen met voldoende energie wordt gebruikt om excitonen in een halfgeleidermateriaal te raken, zal de fotonenergie de excitonen vernietigen en elektronen uit het materiaal slaan. Door de richting te meten waarin de elektronen uit het materiaal vliegen, zal het mogelijk zijn om het initiële momentum van de elektronen te bepalen toen ze deel uitmaakten van de excitonen. Dankzij deze methode kunnen wetenschappers niet alleen heldere excitonen zien, maar ook onderscheiden van donkere.
Het gevolg was dat het donker werdEr zijn meer excitonen in een halfgeleider dan lichte excitonen. En onder bepaalde omstandigheden kunnen lichte excitonen donker worden en omgekeerd. Nu willen wetenschappers stabiele excitonen creëren, waarvan zij denken dat ze materialen unieke eigenschappen kunnen geven.
Lees ook
Vond het vermeende koninkrijk van de verdwenen Hettieten. Wat hebben archeologen gevonden?
De Doomsday-gletsjer bleek gevaarlijker te zijn dan wetenschappers dachten. We vertellen het belangrijkste
Biologen hebben ontdekt hoe ze winnend sperma kunnen identificeren