Ексітони — це пов'язані пари електронів і дірок у твердому тілі, які, в принципі, можуть використовуватися в
Дірки – це відсутність електрона, і тому вонинесуть заряд, протилежний електрону. Протилежні заряди притягуються, і електрони, і дірки, зв'язуючись разом, утворюючи ексітони, які можуть переміщатися по материалу.
Кешав Дані, перший автор дослідження та професор, який очолює відділ фемтосекундної спектроскопії
У звичайних напівпровідниках екситон гаснутьприблизно за кілька мільярдних часток секунди. Крім того, вони можуть бути «крихкими», через це їх складно вивчати. Але близько десяти років тому вчені відкрили двовимірні напівпровідники: в них екситон більш стійкі.
Міцні ексітони надають цим матеріалам.дійсно унікальні властивості, тому в усьому світі було проведено безліч досліджень, у яких були використані двовимірні напівпровідники для того, щоб створити нові оптоелектронні пристрої. Однак ці роботи серйозно гальмували недостатнє технічне оснащення.
Вченим давно відомо, що лише один типекситонів, званий яскравими екситонами, може взаємодіяти зі світлом. Але існують і інші, так звані темні ексітони, які досі не вдавалося побачити. Щоб візуалізувати темні ексітони, вчені модифікували потужну техніку, яка раніше в основному використовувалася для вивчення поодиноких незв'язаних електронів.
Група дослідників припустила:якщо пучок світла, що містить фотони з достатньо високою енергією, використовувати для удару по екситонів в напівпровідниковому матеріалі, енергія фотонів зруйнує екситон і виб'є електрони з матеріалу. Вимірюючи напрямок, в якому електрони вилітають з матеріалу, можна буде визначити початковий імпульс електронів, коли вони були частиною екситонів. Завдяки такому способу вчені зможуть не тільки бачити, а й відрізняти яскраві екситон від темних.
В результаті з'ясувалося, що темнихекситонів у напівпровіднику більше, ніж світлих. А за певних умов світлі ексітони можуть ставати темними і навпаки. Тепер вчені хочуть створити стабільні екситони, що, як вони вважають, зможе надати матеріалам унікальні властивості.
Читати також
Знайдено передбачуване царство зниклих хеттів. Що виявили археологи?
Льодовик «Судного дня» виявився небезпечніше, ніж думали вчені. розповідаємо головне
Біологи з'ясували, як виявляти сперматозоїдів-переможців