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

Чудесные миры Чудесные миры

Фрагменты из романа немецкого писателя-фантаста Фридриха Мадера

Наука и жизнь
Любовь и деньги Любовь и деньги

Семья и бюджет – вещи очень важные, но, увы, не всегда уживаются друг с другом

Лиза
Парочка со стулом: с чем Кокорин и Мамаев отправились в историю из здания суда Парочка со стулом: с чем Кокорин и Мамаев отправились в историю из здания суда

В истории спорта они останутся как метатели стульев и уличные боксеры

Forbes
NEXTA Live — самый популярный Telegram-канал о протестах в Беларуси, который читают более миллиона человек. Откуда он взялся и кто его делает? NEXTA Live — самый популярный Telegram-канал о протестах в Беларуси, который читают более миллиона человек. Откуда он взялся и кто его делает?

Как телеграм-каналы NEXTA и NEXTA Live стали поставщиками новостей из Белоруссии

Esquire
Келломяки Келломяки

Доброе старое Комарово — новый центр светского притяжения

Собака.ru
Простота, голод, монастырь. Как шли к духовному просветлению Цукерберг, Джобс и другие миллиардеры Простота, голод, монастырь. Как шли к духовному просветлению Цукерберг, Джобс и другие миллиардеры

Чьим советам доверяют Марк Цукерберг, Герман Греф и другие сильные мира?

Forbes
«Что выросло — то выросло»: почему наши милые дети превращаются в неопрятных подростков «Что выросло — то выросло»: почему наши милые дети превращаются в неопрятных подростков

Как объяснить подростку, что нужно ухаживать за собой самостоятельно?

Psychologies
Вокруг своей оси Вокруг своей оси

Можно ли предотвратить заболевания позвоночника у школьника?

Добрые советы
Миллениал в Магеллановом облаке: найдена самая молодая в истории нейтронная звезда Миллениал в Магеллановом облаке: найдена самая молодая в истории нейтронная звезда

После долгих усилий и поисков астрономы наконец обнаружили нейтронную звезду

Forbes
Низко упали: кто придумал джинсы с низкой посадкой Низко упали: кто придумал джинсы с низкой посадкой

Джинсы с низкой посадкой – один из самых спорных предметов гардероба

Cosmopolitan
Обновленный монстр: обзор SSD Kingston KC2500 формата М.2 Обновленный монстр: обзор SSD Kingston KC2500 формата М.2

Сверхскоростной накопитель от Kingston: подробный обзор

CHIP
Костяные артефакты Восточного Памира: сокровища высокогорья Костяные артефакты Восточного Памира: сокровища высокогорья

Украшения с высокогорной стоянки древних людей — Ошхоны

Популярная механика
«Непобедимое солнце» — новый роман Виктора Пелевина, который, кажется, понравится всем «Непобедимое солнце» — новый роман Виктора Пелевина, который, кажется, понравится всем

Новый роман Виктора Пелевина, который уже провозгласили самым профеминистичным

Esquire
Возвращение русского плиозавра Возвращение русского плиозавра

Куда можно отправиться, чтобы прикоснуться к миру гигантских рептилий древности

Популярная механика
Правила жизни Уитни Хьюстон Правила жизни Уитни Хьюстон

Правила жизни исполнительницы хита I Will Always Love You

Esquire
«Слон» на трансзвуке «Слон» на трансзвуке

Грузовая авиация работала, спасая мировую экономику

Популярная механика
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 Сергея Довлатова Правила жизни Сергея Довлатова

Правила жизни советского и американского писателя Сергея Довлатова

Esquire
Дикий секс: как это делают дикобразы, ленивцы, осьминоги и другие Дикий секс: как это делают дикобразы, ленивцы, осьминоги и другие

Шесть странных секс-ритуалов из мира животных

Популярная механика
Утренние отеки: какие продукты в вашем рационе помогут их избежать Утренние отеки: какие продукты в вашем рационе помогут их избежать

Какие продукты нужно включать в свой рацион для избавления от утренних отеков

Psychologies
Плохая новость – сузить поры невозможно Плохая новость – сузить поры невозможно

Поры невозможно убрать совсем, но можно сделать их менее заметными

GQ
«Эта штука летела за мной». ГИБДД фиксирует нарушения дронами «Эта штука летела за мной». ГИБДД фиксирует нарушения дронами

Как полиция использует беспилотники и насколько это законно?

РБК
Думай как математик Думай как математик

Как решать любые проблемы быстрее и эффективнее

kiozk originals
Искусственная засуха помогла экологам разрешить парадокс Пыльного котла Искусственная засуха помогла экологам разрешить парадокс Пыльного котла

Почему во времена Пыльного котла С3-растения вытеснили С4-растения?

N+1
Геометрия волокон и силикон сделали ткани олеофобными Геометрия волокон и силикон сделали ткани олеофобными

Ученые разработали подход к созданию экологически безопасных олеофобных тканей

N+1
Грязный воздух нарушил обонятельную коммуникацию гигантских пчел Грязный воздух нарушил обонятельную коммуникацию гигантских пчел

Загрязнение воздуха стало угрозой для обонятельной коммуникации пчел

N+1
Андрей Мацарин Андрей Мацарин

Андрей Мацарин вместе со своей командой превращает Петербург в столицу форумов

Собака.ru
Дружба серых акул сохранилась на года Дружба серых акул сохранилась на года

Двух особей встречали рядом друг с другом в течение четырех лет наблюдений

N+1
Нужен ли нам налог на пластик? Нужен ли нам налог на пластик?

Если ничего не предпринять, то миллиарды тонн мусора окажутся в окружающей среде

GQ
Я презирала психотерапию, пока она не понадобилась мне самой Я презирала психотерапию, пока она не понадобилась мне самой

Скептическое отношение к психотерапии — до сих пор не редкость

Psychologies
Открыть в приложении