Percée dans la recherche quantique: particules quasi brillantes découvertes!

Percée dans la recherche quantique: particules quasi brillantes découvertes!

Würzburg, Deutschland - Une équipe de recherche du groupe d'excellence CT.QMAT a fait un progrès significatif dans l'examen des particules quasi optiques. Pour la première fois, des particules de quasi optiques, également appelées excitons, ont été démontrées dans le bromure de chrome-sulfure de matériau quantique antiferromagnétique (CRSBR). Ces résultats ont été publiés dans le célèbre journal matériaux nature . La gestion de l'équipe était avec le professeur Alexey Chernikov, spécialisé dans la microscopie ultra-rapide.

des exzitons surviennent lorsqu'une impulsion légère stimule un électron et qu'un «trou» positif est laissé. Ces particules quasi sont d'une importance centrale pour l'éclairage, le rayonnement et la gestion de l'énergie et de l'information quantique. Les exzitons se trouvent généralement dans les matériaux non magnétiques; Cependant, le CRSBR nouvellement découvert avec ses propriétés magnétiques et semi-conductrices combinées offre un nouvel environnement pour votre enquête. La faible liaison Van der Waals entre les couches cristallines permet également la production de couches ultra-petites.

Propriétés spéciales de CRSBR

Les moments magnétiques des couches du CRSBR sont contrecarrés à basse température. Cet ordre magnétique influence la structure des excitons, ce qui permet leur manipulation à travers des champs magnétiques externes. À l'aide de méthodes optiques, les excitons pourraient être rendus visibles dans les couches atomiques individuelles, reflétant la lumière sur la surface du matériau d'une couleur différente de l'intérieur. Les chercheurs ont obtenu des résultats reproductibles de divers échantillons et dispositifs de mesure, à Dresde et à New York.

Les résultats montrent que les excitons peuvent économiser de l'énergie lumineuse et se déplacer dans le matériau, qui libère l'énergie comme une lumière lorsqu'ils se dissolvent. Cette découverte a un grand potentiel pour le développement des propriétés optiques des nanomatériaux, qui pourraient être utilisés dans les technologies futures pour stocker et transporter des informations.

Phénomènes quantiques et applications futures

En plus de cette découverte, les scientifiques ont montré un phénomène quantique inhabituel à l'intérieur du cluster d'excellence de Würzburg Dresde Ct.Qmat, dans lequel les excitons dans les semi-conducteurs minces nucléaires se déplacent dans des directions opposées en même temps. Ces résultats ont été publiés dans la revue lettres de revue physique . Le professeur Chernikov et son équipe ont rendu ce comportement visible en utilisant une microscopie ultra-rapide à des températures extrêmement basses.

Dans les couches nucléaires -thin, les excitons sont stables de -268 ° C à température ambiante. Ces découvertes jettent les bases d'applications potentielles dans de nouvelles sources laser, des capteurs de lumière et des cellules solaires ainsi que des blocs de construction pour les ordinateurs quantiques. Le travail théorique de Mikhail M. Glazov décrit également, comme les exzitons agissent sur un chemin en forme d'anneau, un phénomène qui ne se produit pas dans la physique classique.

Le rôle du groupe d'excellence ct.qmat

Le cluster d'excellence CT.QMAT, qui a été soutenu par l'Université Julius Maximilians Würzburg et les Tu Dresde depuis 2019, combine plus de 300 chercheurs: à l'intérieur de plus de 30 pays. La coopération internationale comprend des scientifiques: à l'intérieur des États-Unis, en Grande-Bretagne, aux Pays-Bas et en République tchèque. L'objectif principal du cluster est de rechercher des matériaux quantiques topologiques dans des conditions extrêmes, soutenues par la stratégie d'excellence fédérale et étatique. Cette recherche est toujours au début et promet des perspectives passionnantes pour la recherche quantique.

Dans le cadre du CT.QMAT, la première génération d'excitons dans une isolation topologique a également été réalisée. Ce résultat de recherche ouvre de nouvelles possibilités pour les puces informatiques et les technologies quantiques contrôlées par légère, qui a été enregistrée dans le magazine