Учёные случайно изготовили электронно-дырочную жидкость, которая раньше была доступна лишь при экстремально низких температурах.
Доктор Натаниэль Габор из Калифорнийского университета в Риверсайде и соавторы создали ультратонкий «сэндвич» из графена с прослойкой дителлурида молибдена. Эта структура была немного толще одной молекулы ДНК. Потом исследователи обстреляли материал сверхбыстрыми лазерными импульсами, измеряемыми в квадриллионных долях секунды. В результате получилось так называемое электронное жидкость. описана в журнале Nature Photonics.
«С полупроводниками типа кремния лазерное возбуждение порождает электроны и положительно заряженные дырки, которые рассасываются и рассеиваются по материалу, подобно газу», — отмечает доктор Габор.
Команда зафиксировала признаки конденсации в то, что эквивалентно жидкости. У этой жидкости есть свойства… обладаютВодные растворы и подобные ей жидкости состоят не из молекул, а из электронов и дырок в полупроводниках.
Мы повышали подачу энергии в систему, но ничего не наблюдали, пока не обнаружили образование, которое назвали «аномальным кольцом фототока» в материале. Выяснилось, что это жидкость, так как она росла подобно капле, а не вела себя как газ — говорит Габор. Наибольшее удивление вызвала комнатная температура этого явления. Предыдущие исследователи, создававшие подобные электронно-дырочные жидкости, смогли это сделать только при температурах ниже температур глубокого космоса. Свойства таких капель… позволилиРазрабатывались бы оптоэлектронные устройства с рекордной производительностью в терагерцевой части спектра.
Длина волн терагерцевого диапазона превышает инфракрасные, но меньше микроволновых. Технологии, работающие с этими волнами, пока охватывают «терагерцевую пропасть». Врач может использовать терагерцевые волны для выявления рака кожи и повреждений зубов, так как они проникают в ткани ограниченно и способны различать различия в плотностях.
Подобным образом волны можно использоватьЭлектронно-дырочная жидкость полезна для обнаружения дефектов в продуктах, таких как таблетки, и для поиска оружия под одеждой. Доктор Габор подчеркнул возможности применения жидкости в передатчиках и приемниках в открытом космосе, а также в квантовых компьютерах, которые с помощью этой технологии могут быть изготовлены компактнее, чем на основе кремниевых микросхем.