Descoperire în cercetarea cuantică: particule cvasi strălucitoare descoperite!

Descoperire în cercetarea cuantică: particule cvasi strălucitoare descoperite!

Würzburg, Deutschland - O echipă de cercetare a grupului de excelență CT.QMAT a înregistrat un progres semnificativ în examinarea particulelor cvasi optice. Pentru prima dată, particulele cvasi optice, cunoscute și sub denumirea de excitoni, au fost demonstrate în materialul cuantic antiferromagnetic cu bromură de crom-sulfură (CRSBR). Aceste rezultate au fost publicate în renumitul jurnal materiale naturale . Managementul echipei a fost alături de prof. Alexey Chernikov, specializat într -o microscopie ultra -rapidă.

Exzitonii apar atunci când un puls ușor stimulează un electron și se lasă o „gaură” pozitivă. Aceste particule cvasi au o importanță centrală pentru iluminatul, radiațiile și gestionarea informațiilor cuantice și cuantice. Exzitonii se găsesc de obicei în materialele non-magnetice; Cu toate acestea, CRSBR -ul recent descoperit cu proprietățile sale magnetice și semi -conducătoare combinate oferă un nou mediu pentru investigația dvs. Legătura slabă a van der Waals între straturile de cristal permite, de asemenea, producerea de straturi ultra-mici.

proprietăți speciale ale CRSBR

Momentele magnetice ale straturilor din CRSBR sunt contracarate la temperaturi scăzute. Această ordine magnetică influențează structura excitonilor, ceea ce permite manipularea lor prin câmpuri magnetice externe. Cu ajutorul metodelor optice, excitonii ar putea fi vizibili în straturi atomice individuale, reflectând lumina pe suprafața materialului într -o culoare diferită decât în ​​interior. Cercetătorii au obținut rezultate reproductibile din diverse probe și dispozitive de măsurare, atât în ​​Dresda, cât și la New York.

Rezultatele arată că excitonii pot economisi energie ușoară și se pot deplasa prin material, care eliberează energia ca lumină atunci când se dizolvă. Această descoperire are un potențial mare pentru dezvoltarea proprietăților optice ale nanomaterialelor, care ar putea fi utilizate în tehnologiile viitoare pentru stocarea și transportul de informații.

fenomene cuantice și aplicații viitoare

În plus față de această descoperire, oamenii de știință au arătat un fenomen cuantic neobișnuit în interiorul clusterului de excelență din Würzburg Dresda CT.QMAT, în care excitonii din semiconductorii nucleari subțire se deplasează în direcții opuse în același timp. Aceste rezultate au fost publicate în revista scrisori de recenzie fizică . Prof. Chernikov și echipa sa au făcut ca acest comportament să fie vizibil folosind microscopie ultra -rapidă la temperaturi extrem de scăzute.

În straturile nucleare -minge, excitonii sunt stabili de la aproximativ -268 ° C la temperatura camerei. Aceste descoperiri pun bazele aplicațiilor potențiale în noi surse laser, senzori de lumină și celule solare, precum și blocuri de construcție pentru computere cuantice. Lucrarea teoretică a lui Mikhail M. Glazov descrie, de asemenea, pe măsură ce exzitonii acționează pe o cale asemănătoare cu inel, un fenomen care nu apare în fizica clasică.

Rolul grupului de excelență ct.qmat

Clusterul de excelență CT.QMAT, care a fost susținut de Universitatea Julius Maximilians Würzburg și Tu Dresda din 2019, combină peste 300 de cercetători: în interior din mai mult de 30 de țări. Cooperarea internațională include oamenii de știință: în SUA, Marea Britanie, Olanda și Republica Cehă. Principalul obiectiv al clusterului este cercetarea materialelor cuantice topologice în condiții extreme, susținute de strategia de excelență federală și de stat. Această cercetare este încă la început și promite perspective interesante pentru cercetarea cuantică.

Ca parte a CT.QMAT, a fost realizată și prima generație de excitoni într -o izolație topologică. Acest rezultat al cercetării deschide noi posibilități pentru cipuri de calculatoare controlate de lumină și tehnologii cuantice, care a fost înregistrată în revista să fie utilizate ca transportatori de informații pentru componente controlate de lumină, în timp ce interacțiunile dintre lumină și excitoni deschid o nouă dimensiune a arhitecturii cuantice