A chave para criar uma caixa quântica foi o uso de um “pequeno” material bidimensional (dissulfato
Os físicos foram capazes de demonstrar que polaritons,que são formados em qualquer lugar fora da caixa quântica podem viajar muitos micrômetros, permanecer e acumular-se dentro dela.” A descoberta fornecerá tecnologias ultraeficientes em termos energéticos e de alto desempenho para o futuro.
Exciton-polaritons são uma plataforma promissora para a futura eletrônica de energia ultrabaixa. A questão é que eles podem fluir sem perda de energia em um estado quântico totalmente coerente.
Novos semicondutores bidimensionais atomicamente finos(semicondutores atomicamente finos, TMDCs) são candidatos promissores para tecnologias futuras porque os excitons em tais materiais são estáveis à temperatura ambiente. Operar sob tais condições é importante em qualquer alternativa viável de tecnologia de baixo consumo de energia, para que a energia necessária para super-resfriar o dispositivo seja lucrativa.
O problema é que a transferência sem dissipaçãorequer uma transição de fase para um estado quântico macroscopicamente coerente. Ocorre apenas em densidades de partículas muito altas, o que é difícil de conseguir em semicondutores bidimensionais. “A nova técnica permite que os pesquisadores da ANU criem polaritons de alta densidade em uma ‘caixa quântica’ de engenharia”, explicam os cientistas.
Pesquisadores descobriram uma nova maneira de criar"caixa quântica" mecanicamente, sem a necessidade de máquinas de nanofabricação que expõem materiais 2D frágeis a partículas quentes e abrasivas.
Imagem microscópica mostrando uma camada WS₂ menor em cima de uma camada WS₂ maior separada por Ga₂O₃. Foto: FROTA
Eles colocaram uma "pequena" monocamada de TMDCsdissulfeto de tungstênio (WS₂) no topo de uma monocamada “grande” de WS₂ separada por vidro Ga₂O₃ ultrafino, dentro de uma microcavidade espelhada. Em tal dispositivo, os excitons em um semicondutor bidimensional podem interagir fortemente com a luz confinada para formar excitons-polaritons (muitas vezes chamados simplesmente de “polaritons”).
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