กุญแจสำคัญในการสร้างกล่องควอนตัมคือการใช้วัสดุสองมิติ “ขนาดเล็ก” (ไดซัลเฟต
นักฟิสิกส์สามารถแสดงให้เห็นว่าขั้วซึ่งก่อตัวขึ้นที่ใดก็ได้นอกกล่องควอนตัมสามารถเดินทางได้หลายไมโครเมตร และคงอยู่และสะสมอยู่ภายในกล่องควอนตัม” การค้นพบนี้จะนำเสนอเทคโนโลยีที่ประหยัดพลังงานและประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษสำหรับอนาคต
Exciton-polaritons เป็นแพลตฟอร์มที่น่าหวังสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานต่ำพิเศษในอนาคต ประเด็นก็คือพวกมันสามารถไหลได้โดยไม่สูญเสียพลังงานในสถานะควอนตัมที่สอดคล้องกันอย่างสมบูรณ์
สารกึ่งตัวนำสองมิติชนิดบางที่มีอะตอมใหม่(เซมิคอนดักเตอร์ที่มีอะตอมบางเฉียบ TMDCs) มีแนวโน้มว่าจะเป็นผู้สมัครสำหรับเทคโนโลยีในอนาคต เนื่องจากสาร excitons ในวัสดุดังกล่าวมีความเสถียรที่อุณหภูมิห้อง การทำงานภายใต้สภาวะดังกล่าวมีความสำคัญในเทคโนโลยีทางเลือกที่ใช้พลังงานต่ำเพื่อให้พลังงานที่จำเป็นในการทำความเย็นเป็นพิเศษให้กับอุปกรณ์นั้นได้ผลกำไร
ปัญหาคือการถ่ายโอนไม่กระจายต้องมีการเปลี่ยนเฟสเป็นสถานะควอนตัมที่สอดคล้องกันในระดับมหภาค มันเกิดขึ้นเฉพาะที่ความหนาแน่นของอนุภาคที่สูงมากเท่านั้น ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุในเซมิคอนดักเตอร์แบบสองมิติ “เทคนิคใหม่นี้ช่วยให้นักวิจัยของ ANU สามารถสร้างโพลาริตอนความหนาแน่นสูงใน 'กล่องควอนตัม' ทางวิศวกรรมได้” นักวิทยาศาสตร์อธิบาย
นักวิจัยได้ค้นพบวิธีการใหม่ในการสร้าง"กล่องควอนตัม" ด้วยกลไก โดยไม่ต้องใช้เครื่องจักรนาโนที่ทำให้วัสดุ 2 มิติที่เปราะบางสัมผัสกับอนุภาคที่ร้อนและมีฤทธิ์กัดกร่อน
ภาพขนาดเล็กที่แสดงเลเยอร์ WS₂ ที่เล็กกว่าบนเลเยอร์ WS₂ ที่ใหญ่กว่า คั่นด้วย Ga₂O₃ ภาพถ่าย: “FLEET .”
พวกเขาวางชั้นเดียวของ TMDC "เล็ก"ทังสเตนไดซัลไฟด์ (WS₂) ที่ด้านบนของชั้นเดียว WS₂ “ขนาดใหญ่” คั่นด้วยแก้ว Ga₂O₃ บางเฉียบ ภายในกระจกขนาดเล็ก ในอุปกรณ์ดังกล่าว exciton ในเซมิคอนดักเตอร์สองมิติสามารถโต้ตอบอย่างรุนแรงกับแสงที่จำกัดเพื่อสร้าง exciton-polaritons (มักเรียกง่ายๆ ว่า "โพลาริตอน")
อ่านเพิ่มเติม:
พบหลุมดำสัตว์ประหลาดใน "สนามหลังบ้าน" ของโลก: ใกล้กับโลกของเรามาก
NASA เปิดเผยที่มาของ Haumea - ดาวเคราะห์ลึกลับที่สุดในระบบสุริยะ
Webb ถ่ายภาพ Pillars of Creation เปรียบเทียบว่าฮับเบิลยิงพวกเขาอย่างไรมาก่อน