Физики исследовали поляризационные свойства компонент высшего порядка

N+1Наука

Физики измерили волновые функции свободных дырок

Марат Хамадеев

Американские физики впервые измерили блоховские волновые функции легкой и тяжелой дырок, свободно распространяющихся в арсениде галлия в низкоэнергетическом пределе. Для этого они исследовали поляризационные свойства компонент высшего порядка, переизлученных при рекомбинации электронов и дырок, разогнанных мощным терагерцовым лазером. Работа опубликована в Nature.

J. B. Costello et al. / Nature, 2021

Электрон, распространяющийся по кристаллической решетке, очень сильно отличается от электрона в вакууме. Он постоянно испытывает на себе воздействие периодического потенциала от ионного и электронного остова решетки. Пытаясь выяснить свойства таких электронов, Феликс Блох более 90 лет назад показал, что связь между их энергией и импульсом становится очень сложной и приводит к появлению зон. Сегодня зонная структура — это краеугольный камень физики, изучающей кристаллические тела, от которого зависят их электрические и оптические свойства.

Правильнее было бы говорить, что электрон в кристалле — это квазичастица. Помимо сложной зависимости «энергия-импульс», очень сильно модифицируется его волновая функция. Если в свободном пространстве распространение электрона часто можно описывать плоской волной, то в кристалле, как показал Блох, нужно рассматривать бесконечную сумму этих волн, соответствующих разным направлениям и импульсам. Такой волновой пакет физики называют блоховской волновой функцией.

Подобные волновые решения также характерны для света в фотонных кристаллах и звука в фононных кристаллах. Однако важно, что похожим образом ведут себя и электронные вакансии — дырки. Последние рождаются вместе с возбуждением электрона в кристалле, и их удобно описывать как квазичастицы со своей зонной структурой и волновыми функциями (подробнее о квазичастицах вы можете прочитать в материале «Зоопарк квазичастиц»).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«История России языком дворянских гербов» «История России языком дворянских гербов»

Какое изображение можно считать гербом?

N+1
Белковое окрашивание волос: как получить стойкий и мягкий эффект от краски Белковое окрашивание волос: как получить стойкий и мягкий эффект от краски

Способ сделать процедуру окрашивания щадящей и закрепить оттенок волос

Cosmopolitan
Повсеместное использование камер наблюдения меняет работу мозга Повсеместное использование камер наблюдения меняет работу мозга

Видеонаблюдение влияет на работу мозга, причем на бессознательном уровне

ТехИнсайдер
«Спасение от стресса»: Меган Маркл помогла Адель пережить развод и похудеть «Спасение от стресса»: Меган Маркл помогла Адель пережить развод и похудеть

Герцогиня Сассекская стала источником вдохновения для Адель

Cosmopolitan
«Мне ни на что не хватает!»: 4 типа отношения к деньгам «Мне ни на что не хватает!»: 4 типа отношения к деньгам

Как нормализовать свое отношение к деньгам?

Psychologies
«Он — лучший клиент». Проститутка рассказала о связи с мужчиной, больным ДЦП «Он — лучший клиент». Проститутка рассказала о связи с мужчиной, больным ДЦП

История Олив и Гэвина, открывших свой канал в ТикТоке об интимных практиках

Cosmopolitan
Звезда нашего периода Звезда нашего периода

Узнаем у Ренаты Литвиновой, почему она считает бриллианты своими оберегами

Glamour
5 самых странных вещей, которые отдыхающие встречали на пляже 5 самых странных вещей, которые отдыхающие встречали на пляже

Подборка 5 самых странных находок туристов на пляжах

Playboy
От батутов до серфинга: 5 спорт-развлечений под крышей От батутов до серфинга: 5 спорт-развлечений под крышей

Зимняя стужа не повод отказываться от активного досуга

РБК
7 неожиданных вещей, которые во всем мире, кроме России, называют «русскими» 7 неожиданных вещей, которые во всем мире, кроме России, называют «русскими»

Русским любят приписывать рандомные традиции и явления

Maxim
Археологи раскопали поселение первых металлургов и скотоводов Алтая Археологи раскопали поселение первых металлургов и скотоводов Алтая

Ученые завершили работы на памятнике афанасьевской культуры Нижняя Соору

N+1
Физики нашли простой способ получения сверхкоротких лазерных импульсов видимого диапазона Физики нашли простой способ получения сверхкоротких лазерных импульсов видимого диапазона

Физики реализовали технологию генерации сверхкоротких импульсов

N+1
Инки вырвали ламе сердце Инки вырвали ламе сердце

Археологи в Перу нашли останки двух животных, принесенных в жертву

N+1
Мой сладкий Мой сладкий

Лучший шеф-повар России опять готовит на Новый год медовик. Но по-новому

Tatler
Приянка Чопра-Джонас: «Я хватаюсь за любую возможность» Приянка Чопра-Джонас: «Я хватаюсь за любую возможность»

Приянка Чопра-Джонас рассказала о том, как она справляется со всем своими делами

Cosmopolitan
«Хотим быть как она». Двойники Адель повально начали худеть «Хотим быть как она». Двойники Адель повально начали худеть

Трибюьт-актрисы начали избавляться от веса, чтобы сохранить сходство с Адель

Cosmopolitan
Космический мусор: все, что ты хотел (или не хотел) знать о восьми тысячах тонн, летающих у тебя над головой Космический мусор: все, что ты хотел (или не хотел) знать о восьми тысячах тонн, летающих у тебя над головой

Человечество с размахом замусоривает и околоземную орбиту

Maxim
Для твоей внутренней мисс Марпл: лучшие детективные сериалы Netflix Для твоей внутренней мисс Марпл: лучшие детективные сериалы Netflix

Собрали наши любимые детективные сериалы Netflix и смело рекомендуем к просмотру

Cosmopolitan
«Миф — это вирус» «Миф — это вирус»

Александр Зельдович о своей «Медее», ресентименте и феминизме

Weekend
Зачем на каждый Новый год наряжают ёлку? Зачем на каждый Новый год наряжают ёлку?

Откуда взялась мода украшать на Новый Год и Рождество хвойные деревья

Cosmopolitan
Как убедить начальство в том, что вас надо оставить на удаленке Как убедить начальство в том, что вас надо оставить на удаленке

Посвящается тем, кто больше не хочет возвращаться в офис

GQ
10 самых дорогих украшений, которые сейчас существуют 10 самых дорогих украшений, которые сейчас существуют

Эти бриллианты удивят вас своими размерами, цветами и стоимостью

GQ
Пятый элемент Пятый элемент

Дом в Подмосковье с максимально открытым пространством

SALON-Interior
Павел Антокольский Павел Антокольский

Поэт Павел Антокольский глазами Дмитрия Быкова

Дилетант
Почему женщины ненавидят: что такое женская мизогиния и как она влияет на гендерное равенство Почему женщины ненавидят: что такое женская мизогиния и как она влияет на гендерное равенство

Мизогиния: в чем причина неприязни женщин друг к другу?

Esquire
Почему султан Сулейман в «Великолепном веке» запретил кофе? Почему султан Сулейман в «Великолепном веке» запретил кофе?

Почему в Турции боялись, что кофе разрушит страну?

Cosmopolitan
Стрелки котенка: легкий макияж, который идет всем и всегда получается Стрелки котенка: легкий макияж, который идет всем и всегда получается

Макияж должен быть одинаково уместен и в дневное, и в вечернее время

Cosmopolitan
Как Чарльз Мэнсон повлиял на современную культуру: фильмы, сериалы, музыка о лидере смертоносного культа Как Чарльз Мэнсон повлиял на современную культуру: фильмы, сериалы, музыка о лидере смертоносного культа

Как Мэнсон повлиял на то, каким мы видим сегодняшний мир

Maxim
На секретной службе Её Величества На секретной службе Её Величества

Мы знаем о разведчиках, работавших на СССР, но были и обратные примеры

Дилетант
Документы сгорели, а главный свидетель выпал из вертолёта: золотодобыча, которая стоила акционерам $3 млрд Документы сгорели, а главный свидетель выпал из вертолёта: золотодобыча, которая стоила акционерам $3 млрд

Проект разработки золотого месторождения Bre-X оказался мошенничеством

VC.RU
Открыть в приложении