Excitoner är bundna elektronpar och hål i ett fast ämne, som i princip kan användas i
Hål är frånvaron av en elektron, och därför debär en laddning motsatt elektronen. Motsatta laddningar drar till sig, och elektroner och hål binder samman och bildar excitoner, som sedan kan röra sig genom materialet.
Keshav Dani, första författare till studien och professor som leder avdelningen för femtosekundspektroskopi
I konventionella halvledare släcks excitonerpå några miljarder sekund. Dessutom kan de vara ömtåliga, vilket gör dem svåra att studera. Men för ungefär tio år sedan upptäckte forskare tvådimensionella halvledare: excitoner är mer stabila i dem.
Starka excitoner ger dessa materialverkligt unika egenskaper, vilket är anledningen till att mycket forskning har utförts runt om i världen med tvådimensionella halvledare för att skapa nya optoelektroniska enheter. Dessa arbeten försvårades dock allvarligt av otillräcklig teknisk utrustning.
Forskare har länge vetat att endast en typexcitoner, som kallas ljusa excitoner, kan interagera med ljus. Men det finns andra, så kallade mörka excitoner, som inte har setts förrän nu.För att visualisera mörka excitoner modifierade forskare en kraftfull teknik som tidigare främst hade använts för att studera enskilda, obundna elektroner.
Forskargruppen föreslog:Om en ljusstråle som innehåller fotoner med tillräckligt hög energi används för att slå excitoner i ett halvledarmaterial, kommer fotonenergin att förstöra excitonerna och slå elektroner ur materialet. Genom att mäta riktningen i vilken elektronerna matas ut från materialet kommer det att vara möjligt att bestämma elektronernas initialmoment när de var en del av excitonerna. Tack vare denna metod kan forskare inte bara se utan också skilja ljusa excitoner från mörka.
Som ett resultat visade det sig att det blev mörktDet finns fler excitoner i en halvledare än lätta excitoner. Och under vissa förhållanden kan ljusa excitoner bli mörka och vice versa. Nu vill forskare skapa stabila excitoner, som de tror kan ge material unika egenskaper.
Läs också
Hittade det påstådda riket för de försvunna hettiterna. Vad har arkeologer funnit?
Doomsday-glaciären visade sig vara farligare än forskare trodde. Vi berättar det viktigaste
Biologer har räknat ut hur man identifierar vinnande spermier