Физики добились формирования экситонов, воздействуя на полупроводник излучением

N+1Наука

Фотоны связали электроны и дырки в полупроводнике

Никита Козырев

Cortese Erika et al. / Nature Physics, 2020

Физикам удалось экспериментально обнаружить нехарактерные для легированных полупроводников резонансы при воздействии излучением на образцы в оптических резонаторах. Ранее исследователи предсказали подобный эффект, который возникает из-за слияния электрона и дырки в связанное состояние (экситон) за счет воздействия на них фотонами. В будущем этот эффект может позволить точно подстраивать оптоэлектронные свойства полупроводников без изменения их внутренней структуры и даже расширить границы высокотемпературной сверхпроводимости. Статья опубликована в журнале Nature Physics.

С улучшением качества и возможностей современных резонаторов все больше применений находит так называемый эффект сильной связи излучения и материи — явление резонанса между электромагнитными волнами и элементарными возбуждениями среды. В роли последних могут выступать фононы, плазмоны, магноны и другие квазичастицы, рождающиеся в твердом теле и на его поверхности. Продуктом такого резонанса является поляритон — составная квазичастица, энергия которой состоит как из электромагнитной энергии фотона, так и из энергии собственных возбуждений среды.

Когда связь излучения и материи настолько сильна, что объединяет в поляритон сразу несколько собственных резонансов среды, теория предсказывает возможность использования этого явления для изменения волновых функций возбужденных состояний материи и даже для спаривания несвязанных частиц и квазичастиц. В полупроводниках же подобный эффект может приводить к появлению связанных состояний электронов до ионизационного порога — экситонов.

Экситон — это квазичастица, которая обычно описывает электронное возбуждение в веществе, и представляет собой связанное состояние электрона и дырки, притягивающихся друг к другу за счет электростатического взаимодействия. В собственных полупроводниках ничто не препятствует формированию экситонов, и последние отвечают за дополнительный резонанс с энергией меньше ширины запрещенной зоны. В легированных полупроводниках,

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Как четыре советских солдата 49 дней выживали на дрейфующей в океане барже с трехдневным запасом еды Как четыре советских солдата 49 дней выживали на дрейфующей в океане барже с трехдневным запасом еды

Об этой истории сложены песни, написаны стихи и снят фильм «49 дней»

Maxim
Вторая Х-хромосома смягчила болезнь Альцгеймера у мышей Вторая Х-хромосома смягчила болезнь Альцгеймера у мышей

Ученые выяснили, почему женщины переносят болезнь Альцгеймера мягкой форме

N+1
День сурка, в котором застряли миллениалы: почему «Палм-Спрингс» — главный фильм лета 2020 День сурка, в котором застряли миллениалы: почему «Палм-Спрингс» — главный фильм лета 2020

Фильм, который так и не появился в России легально

Esquire
«Давай не будем об этом»: почему не всегда нужно говорить о проблеме «Давай не будем об этом»: почему не всегда нужно говорить о проблеме

Когда мы по-настоящему чем-то расстроены, мы не хотим говорить о случившемся

Psychologies
Пора барину жениться Пора барину жениться

Как вести себя в мире, где у маленьких людей слишком большие запросы

Cosmopolitan
Прочность костей динозавров списали на губчатое вещество Прочность костей динозавров списали на губчатое вещество

У исследователей новое заключение относительно динозавров

N+1
Как приучить себя медитировать в правильной позе Как приучить себя медитировать в правильной позе

Как избавиться от неприятных ощущений и наслаждаться медитацией?

Psychologies
«Миллиардеры — это очень мужской клуб»: Светлана Миронюк о том, когда в российском списке Forbes появится больше женщин «Миллиардеры — это очень мужской клуб»: Светлана Миронюк о том, когда в российском списке Forbes появится больше женщин

Профессор бизнес-практики Светлана Миронюк о закрытом мужском клубе миллиардеров

Forbes
Hyperion. Проект внедорожной «эмки» Hyperion. Проект внедорожной «эмки»

При создании Hyperion ни одна из раритетных «эмок» не пострадала

4x4 Club
На чём зарабатывает «бесплатный» мобильный оператор Danycom, от которого МТС и «Мегафон» требуют 1,3 млрд рублей На чём зарабатывает «бесплатный» мобильный оператор Danycom, от которого МТС и «Мегафон» требуют 1,3 млрд рублей

Чем именно занимается мобильный оператор Danycom?

VC.RU
8 вопросов, чтобы найти свое предназначение 8 вопросов, чтобы найти свое предназначение

Предназначение — не миф, не обет, не одна дорога навсегда

Psychologies
Оружие киберпанка: Оружие киберпанка:

Необычное ружье Ultima, будто пришедшее к нам из фильмов «Чужой»

Популярная механика
Сколько стоит чашка кофе: из зерен, капсул, банки Сколько стоит чашка кофе: из зерен, капсул, банки

Посчитали, во сколько обойдется порция кофе, приготовленного разными способами

CHIP
«Я бью себя! Лёд спасает»: Ляйсан Утяшева раскрыла главные секреты красоты «Я бью себя! Лёд спасает»: Ляйсан Утяшева раскрыла главные секреты красоты

Гимнастка Ляйсан Утяшева рассказала о главных ритуалах красоты

Cosmopolitan
Тайная подземная война: как устроены туннельные сети Тайная подземная война: как устроены туннельные сети

Традиции подземной войны уходят корнями вглубь столетий

Популярная механика
Сделай сам: лучшие приложения для самостоятельных поездок Сделай сам: лучшие приложения для самостоятельных поездок

Приложения, которые помогут путешествовать без агентств и сэкономить деньги

CHIP
У вас было трудное детство? Вопрос дня У вас было трудное детство? Вопрос дня

Влияет ли трудное детство руководителя на взаимоотношения в коллективе?

СНОБ
ЦРУ рассекретило проект шпионских дронов-птиц ЦРУ рассекретило проект шпионских дронов-птиц

Они должны были наблюдать за территорией СССР и Китая

N+1
Рецептор свободных жирных кислот расширил бронхи Рецептор свободных жирных кислот расширил бронхи

Ученые пытаются найти новую стратегию для коррекции и контроля астмы

N+1
«Надеюсь отправиться в большое путешествие по миру»: Рафаэль Надаль о том, зачем купил суперъяхту «Надеюсь отправиться в большое путешествие по миру»: Рафаэль Надаль о том, зачем купил суперъяхту

Рафаэль Надаль о преимуществах собственной лодки и может ли яхта заменить дом

Forbes
Как правильно фотографироваться в спортзале Как правильно фотографироваться в спортзале

Не для лайков в «Инстаграм», а для твоей же безопасности!

Maxim
Не просто инвестор: зачем Мария Шарапова вложилась в международный ЗОЖ-стартап Не просто инвестор: зачем Мария Шарапова вложилась в международный ЗОЖ-стартап

Мария Шарапова заключила сотрудничество с ведущей wellness-компанией Therabody

Forbes
Почему обращение ветеранов польской «Солидарности» к белорусам важнее самим ветеранам Почему обращение ветеранов польской «Солидарности» к белорусам важнее самим ветеранам

В чем суть «Письма друзьям белорусам» от польский ветеранов

СНОБ
Меняем картридж: какая продукция ударит по карману Меняем картридж: какая продукция ударит по карману

На чем не стоит экономить при обслуживании оргтехники дома и в офисе

Популярная механика
Что смотреть: Санкт-Петербург в кино Что смотреть: Санкт-Петербург в кино

Все дороги творческих людей таинственным образом ведут в Санкт-Петербург

Seasons of life
Щит для чистого дыхания Щит для чистого дыхания

Вместе с воздухом в организм могут попадать вредные вещества и организмы

Популярная механика
Сделать громче: 6 веб-радио, о которых вы могли не знать Сделать громче: 6 веб-радио, о которых вы могли не знать

Подборка неочевидных веб-радио

Seasons of life
Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли россияне объединяться с Белоруссией Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли россияне объединяться с Белоруссией

Мнение россиян по поводу объединения России и Белоруссии далеко от однозначности

Forbes
Мудборд: безупречный мужской стиль в фильмах Альфреда Хичкока Мудборд: безупречный мужской стиль в фильмах Альфреда Хичкока

Картины Хичкока могут служить энциклопедией мужского стиля середины XX века

Esquire
Открыть в приложении