De sleutel tot het creëren van een kwantumdoos was het gebruik van een ‘klein’ tweedimensionaal materiaal (disulfaat).
Natuurkundigen konden aantonen dat polaritonen,die ergens buiten de kwantumdoos worden gevormd, kunnen vele micrometers afleggen, blijven hangen en zich daarin ophopen.’ De ontdekking zal ultra-energie-efficiënte en hoogwaardige technologieën voor de toekomst opleveren.
Exciton-polaritonen zijn een veelbelovend platform voor toekomstige elektronica met ultralage energie. Het punt is dat ze kunnen stromen zonder energieverlies in een volledig coherente kwantumtoestand.
Nieuwe atomair dunne tweedimensionale halfgeleiders(atomisch dunne halfgeleiders, TMDC's) zijn veelbelovende kandidaten voor toekomstige technologieën omdat de excitonen in dergelijke materialen stabiel zijn bij kamertemperatuur. Werken onder dergelijke omstandigheden is belangrijk in elke haalbare alternatieve technologie met laag vermogen, zodat de energie die nodig is om het apparaat onderkoeld te maken winstgevend is.
Het probleem is dat overdracht zonder dissipatie plaatsvindtvereist een faseovergang naar een macroscopisch coherente kwantumtoestand. Het komt alleen voor bij zeer hoge deeltjesdichtheden, wat moeilijk te bereiken is in tweedimensionale halfgeleiders. “De nieuwe techniek stelt ANU-onderzoekers in staat polaritonen met hoge dichtheid te creëren in een technische ‘kwantumbox’”, leggen de wetenschappers uit.
Onderzoekers hebben een nieuwe manier gevonden om te creëren'kwantumbox' mechanisch, zonder de noodzaak van nanofabricagemachines die kwetsbare 2D-materialen blootstellen aan hete en schurende deeltjes.
Microscopisch beeld van een kleinere WS₂-laag bovenop een grotere WS₂-laag, gescheiden door Ga₂O₃. Foto: FLEET
Ze plaatsten een "kleine" monolaag van TMDC'swolfraamdisulfide (WS₂) bovenop een “grote” WS₂-monolaag gescheiden door ultradun Ga₂O₃-glas, in een spiegelmicroholte. In zo'n apparaat kunnen excitonen in een tweedimensionale halfgeleider een sterke interactie aangaan met beperkt licht om exciton-polaritonen te vormen (vaak eenvoudigweg "polaritonen" genoemd).
Lees verder:
Er is een monsterlijk zwart gat gevonden in de "achtertuin" van de aarde: het is heel dicht bij onze planeet
NASA onthulde de oorsprong van Haumea - de meest mysterieuze planeet in het zonnestelsel
Webb fotografeerde de Pillars of Creation. Vergelijk hoe Hubble ze eerder neerschoot