Ученые из швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны обнаружили новые свойства экзитонов при комнатной температуре после разработки метода их контроля.
Ученые из Лаборатории наномасштабной электроники и структур (LANES) при Федеральной политехнической школе Лозанны (EPFL) научились контролировать потоки экситонов при комнатной температуре.
Теперь исследователи нашли способ управлять некоторыми свойствами экситонов и изменять поляризацию света, который создается ими. Такое открытие может помочь в разработке новых электронных устройств с транзисторами, потребляющими меньше энергии и выделяющими меньше тепла. описана в статье журнала Nature Photonics.
При поглощении электроном света и его переходе на более высокий энергетический уровень формируются экситоны. Возбужденный электрон оставляет «электронную дырку» на предыдущем уровне. Электрон с отрицательным зарядом и дырка с положительным связаны друг с другом силой Кулона. Такая пара электрон-дырка и есть экситон.
Экситоны существуютИсключительные свойства проявляются только в полупроводниковых и изоляционных материалах. В двумерных материалах, толщина которых составляет лишь несколько атомов, получить их легко. К таким материалам относятся углерод и молибденит.
При объединении этих двумерных материалов проявляются квантовые свойства, отсутствующие у каждого материала по отдельности. Учёные из EPFL состыковали диселенид вольфрама (WSe2) 2) с диселенидом молибдена (MoSe2Для получения свойств с широким спектром высокотехнологичных применений использовался лазер для генерации световых лучей с круговой поляризацией. Изменение положения двух двумерных материалов создавало муаровый узор. использоватьЭкситоны применяют для модификации поляризации, длины волны и интенсивности света.
Ученые достигли этого, управляя свойствами экзитонов — «долинами» энергии, определяемыми границами энергий электрона и дырки. Эти долины пригодны для кодирования и обработки информации в нанометровом масштабе.
Объединение многих приборов, применяющих данную технологию, позволит получили«Есть новый способ обработки данных — говорит руководитель LANES Андрас Кис. Меняя поляризацию света в одном устройстве, можем выбрать определенную долину во втором, подсоединенном к первому. Это похоже на переключение с 0 на 1 или с 1 на 0, что является фундаментальной бинарной логикой, используемой в вычислениях».