Prielom v kvantovom výskume: Zistené žiariace kvázi častice!

Prielom v kvantovom výskume: Zistené žiariace kvázi častice!

Würzburg, Deutschland - Výskumný tím klastrov excelentnosti Ct.QMAT dosiahol významný pokrok pri skúmaní optických kvázi častíc. Po prvýkrát boli v antiferomagnetickom kvantovom kvantovom materiáli chróm-sulfid bromid (CRSBR) demonštrované optické kvázi častice (CRSBR). Tieto výsledky boli uverejnené v renomovanom časopise Nature Materials . Vedenie tímu bolo s prof. Alexey Chernikov, ktorý sa špecializuje na ultra -rýchlu mikroskopiu.

Exzitons vznikajú, keď ľahký impulz stimuluje elektrón a zostane pozitívny „otvor“. Tieto kvázi častice majú ústredný význam pre osvetlenie, žiarenie a správu energie a kvantových informácií. Exzitony sa zvyčajne nachádzajú v nemagnetických materiáloch; Novoobjavené CRSBR s jeho kombinovaným magnetickým a polo riadiacim vlastnostiam však ponúka nové prostredie pre vaše vyšetrovanie. Slabá väzba van der Waals medzi kryštálovými vrstvami tiež umožňuje výrobu ultra-malých vrstiev.

Špeciálne vlastnosti CRSBR

Magnetické momenty vrstiev v CRSBR sa pôsobia pri nízkych teplotách. Tento magnetický poriadok ovplyvňuje štruktúru excitov, ktorá umožňuje ich manipuláciu cez vonkajšie magnetické polia. S pomocou optických metód by sa excity mohli zviditeľniť v jednotlivých atómových vrstvách, čo odráža svetlo na povrchu materiálu v inej farbe ako vo vnútri. Vedci dosiahli reprodukovateľné výsledky z rôznych vzoriek a meracích zariadení v Drážďanoch aj v New Yorku.

Výsledky ukazujú, že excity môžu ušetriť svetlo energiu a pohybovať sa materiálom, ktorý uvoľňuje energiu ako svetlo, keď sa rozpustí. Tento objav má veľký potenciál na rozvoj optických vlastností nanomateriálov, ktoré by sa mohli použiť v budúcich technológiách na ukladanie a prepravu informácií.

kvantové javy a budúce aplikácie

Okrem tohto objavu vedci preukázali neobvyklý kvantový fenomén vo vnútri Würzburg Dressden Excellence Cluster CT.QMAT, v ktorom excitácie v jadrových semikoncongulátoroch sa v rovnakom čase pohybujú do opačných smerov. Tieto výsledky boli uverejnené v časopise Listy fyzikálneho prehľadu . Chernikov a jeho tím zviditeľnilo toto správanie pomocou ultra -rýchlej mikroskopie pri extrémne nízkych teplotách.

V jadrových vrstvách sú excity stabilné od asi -268 ° C do miestnosti. Tieto objavy ležali základ pre potenciálne aplikácie v nových laserových zdrojoch, svetelných senzoroch a solárnych článkoch, ako aj stavebných blokov pre kvantové počítače. Teoretická práca Michail M. Glazov tiež opisuje, pretože exzitons pôsobí na ceste podobnej krúžku, jav, ktorý sa nevyskytuje v klasickej fyzike.

Úloha klastru excelentnosti Ct.qmat

Klaster Cluster Ct.qmat, ktorý bol podporovaný Univerzitou Julius Maximiliána Würzburgom a TU Drážďanom od roku 2019, kombinuje viac ako 300 výskumných pracovníkov: vo vnútri z viac ako 30 krajín. Medzi medzinárodná spolupráca zahŕňa vedcov: vo vnútri USA, Veľkej Británie, Holandska a Českej republiky. Hlavným cieľom klastru je skúmanie topologických kvantových materiálov za extrémnych podmienok, ktoré podporuje federálna a štátna stratégia excelentnosti. Tento výskum je stále na začiatku a sľubuje vzrušujúce perspektívy kvantového výskumu.

V rámci CT.QMAT sa uskutočnila aj prvá generácia excitov v topologickej izolácii. Tento výsledok výskumu otvára nové možnosti pre počítačové čipy a kvantové technológie riadené svetlom, ktoré boli zaznamenané v časopise