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

Принцип 80/20 Принцип 80/20

Как достичь большего с наименьшими усилиями

kiozk originals
Метаслой превратил графен в топологический изолятор Метаслой превратил графен в топологический изолятор

Разработанная система поможет в изучении квантовых нелокальных эффектов

N+1
Сделай сам: лучшие приложения для самостоятельных поездок Сделай сам: лучшие приложения для самостоятельных поездок

Приложения, которые помогут путешествовать без агентств и сэкономить деньги

CHIP
Копии Lambo, Mercedes, Bugatti. Топ-5 самых страшных клонов из Китая Копии Lambo, Mercedes, Bugatti. Топ-5 самых страшных клонов из Китая

Автоклоны, которые не дадут вам спокойно уснуть

РБК
Мудборд: гангстерский стиль на примере культовых ролей Роберта Де Ниро Мудборд: гангстерский стиль на примере культовых ролей Роберта Де Ниро

На примере нарядов героев Роберта Де Ниро можно составить портрет мафиози в кино

Esquire
Место, где больше 100 лет собираются самые влиятельные люди США для странных ритуалов Место, где больше 100 лет собираются самые влиятельные люди США для странных ритуалов

Что скрывает таинственная Богемская роща?

Maxim
Дело техники: как лечится одна из самых опасных болезней современности Дело техники: как лечится одна из самых опасных болезней современности

Как всего за два десятилетия изменилось лечение фибрилляции предсердий

Популярная механика
Тарас Бульба: народный герой или психопат? Тарас Бульба: народный герой или психопат?

Кто такой Тарас Бульба — борец за свободу или психопат, насильник и абьюзер?

Psychologies
Почему женщины так часто пытаются перевоспитать мужчин Почему женщины так часто пытаются перевоспитать мужчин

Многие считают, что человека надо «принимать как есть». Так ли это на самом деле

Psychologies
Правила жизни Андрея Кончаловского Правила жизни Андрея Кончаловского

Андрей Кончаловский: мужчине всегда шесть лет

Esquire
10 военных фильмов, где все герои выжили 10 военных фильмов, где все герои выжили

Иногда на войне не как на войне…

Maxim
Как правильно фотографироваться в спортзале Как правильно фотографироваться в спортзале

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

Maxim
Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink

Далеко ли нам до полной интеграции с компьютером – и причем тут Гертруда

Популярная механика
Как стать харизматичным парнем? 9 советов на заметку Как стать харизматичным парнем? 9 советов на заметку

Простые секреты как быть обаятельным и запоминающимся

Playboy
«Если вам просто кто-то надоел, вы не идете на улицу драться с ОМОНом». Политолог-психолог Николай Косолапов о внутренней логике белорусских протестов «Если вам просто кто-то надоел, вы не идете на улицу драться с ОМОНом». Политолог-психолог Николай Косолапов о внутренней логике белорусских протестов

Политический психолог о протестах в Белоруссии

СНОБ
Пора двигаться дальше: почему традиционному бизнесу необходима цифровизация и как её начать? Пора двигаться дальше: почему традиционному бизнесу необходима цифровизация и как её начать?

Какие сложности могут возникать в процессе цифровизации бизнеса?

Inc.
Существует ли «мужской» или «женский» мозг? Существует ли «мужской» или «женский» мозг?

Люди ищут половые различия в человеческом мозге с XIX века

Популярная механика
Хроническую боль связали с работой ядерного транспортного белка Хроническую боль связали с работой ядерного транспортного белка

Над природой нейропатической боли врачи и ученые бьются уже долгое время

N+1
Приливы при климаксе: в чем причина, что делать и как облегчить свое состояние Приливы при климаксе: в чем причина, что делать и как облегчить свое состояние

Как облегчить свое состояние и какие варианты лечения есть при приливах

Cosmopolitan
«Карикатура на диктатора поможет побороть страх». Белорусский протест в картинах, комиксах и хештегах «Карикатура на диктатора поможет побороть страх». Белорусский протест в картинах, комиксах и хештегах

Как искусство помогает протестующим в Беларуси

СНОБ
Возраст матери снизил выживаемость потомства у беспозвоночных и млекопитающих Возраст матери снизил выживаемость потомства у беспозвоночных и млекопитающих

Исследования влияния возраста матери на выживаемость и здоровье потомства

N+1
Тайная подземная война: как устроены туннельные сети Тайная подземная война: как устроены туннельные сети

Традиции подземной войны уходят корнями вглубь столетий

Популярная механика
Балтика № 1 Балтика № 1

Чудесные курортные поселки на Финском заливе

Лиза
Биологи опровергли моторную модель медленной адаптации волосковых клеток Биологи опровергли моторную модель медленной адаптации волосковых клеток

Видимо, за адаптацию и наклон волосков отвечают разные типы миозина

N+1
Сколько времени холодильник остается холодным после выключения Сколько времени холодильник остается холодным после выключения

Когда начнут таять продукты после отключения электроэнергии

Maxim
От них не уйти: 10 самых быстрых полицейских машин От них не уйти: 10 самых быстрых полицейских машин

10 очень быстрых и крутых автомобилей на службе у полиции со всего мира

РБК
Очень интимно Очень интимно

Отвечаем на распространенные вопросы о менструации

Лиза
Болят колени: в чем причина? Болят колени: в чем причина?

Боль в коленях — одна из самых распространенных жалоб в кабинете ортопеда

Psychologies
Ностальгируйте, или Как пережить тревожные времена Ностальгируйте, или Как пережить тревожные времена

Иногда полезно вздыхать по прошлому

Psychologies
Ликбез и тест: что было на второй стороне знаменитых хитов Ликбез и тест: что было на второй стороне знаменитых хитов

Великие песни никогда не выходили поодиночке

Maxim
Открыть в приложении