Екип от изследователи, ръководени от Суфей ​​Ши, асистент по химично и биологично инженерство в политехническия институт Rensselaer, откриха нова информация за масата на отделните компоненти, които съставляват обещаваща квазичастица, известна като екситон, която може да играе критична роля в бъдещи приложения за квантови изчисления, подобрено съхранение на паметта и по-ефективно преобразуване на енергия.

измерването

Публикувана днес в Nature Communications, работата на екипа доближава изследователите с една стъпка по-близо до развитието на полупроводниковите устройства, като задълбочава тяхното разбиране за клас атомно тънки материали, известни като такива алкогениди на преходни метали на TMDC, които са наблюдавани заради техните електронни и оптични свойства. Изследователите все още трябва да научат много за екситона, преди DCMT да могат да се използват успешно в технологични устройства.

Ши и неговият екип са станали лидери в това търсене, разработване и изучаване на TMDC, и по-специално на екситона. Екситоните обикновено се генерират от енергията на светлината и се образуват, когато отрицателно заредени електронни връзки с положително заредена частична дупка.

Екипът на Ренселаер открива, че в този атомно тънък полупроводников материал взаимодействието между електроните и дупките може да бъде толкова силно, че двете частици в екситона да се свържат с трети електрон или дупкова частица, за да образуват трион.

В това ново проучване екипът на Ши успя да манипулира TMDC материала, така че кристалната решетка вътре да вибрира, създавайки друг вид квазичастица, известна като фонон, която силно ще взаимодейства с трион. След това изследователите поставят материала във високо магнитно поле, анализират светлината, излъчвана от TMDC от фононното взаимодействие, и успяват да определят ефективната маса на електрона и дупката поотделно.

Преди това изследователите предполагаха, че ще има симетрия на масата, но, каза Ши, екипът на Ренселаер установи, че тези измервания са значително различни.

"Развили сме много знания за TMDC сега", каза Ши. "Но за да се проектира електронно или оптоелектронно устройство, е от съществено значение да се знае ефективната маса на електроните и дупките. Тази работа е солидна стъпка към тази цел."