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

Обман в науке Обман в науке

Открытия, которые потрясли мир

kiozk originals
Крупные устья кротовых нор позволят человеку пережить приливные силы Крупные устья кротовых нор позволят человеку пережить приливные силы

Опасны ли кротовые норы — гипотетические туннели в пространстве-времени?

N+1
Билет на Пхукет Билет на Пхукет

Таиланд, океан и пляжи уже заждались тех, кому очень нужен отпуск

Cosmopolitan
Связь ожирения с риском развития рака объяснили большим размером органов Связь ожирения с риском развития рака объяснили большим размером органов

Больше клеток — выше вероятность мутации

N+1
Среда или понедельник Среда или понедельник

Выход есть даже из, казалось бы, патовой ситуации

СНОБ
Жуки — красавцы Жуки — красавцы

Бронзовики, осы-блестянки и другие сказочно красивые насекомые

Наука и жизнь
Тоннель под Темзой: драматическая история строительства первого в мире тоннеля под рекой Тоннель под Темзой: драматическая история строительства первого в мире тоннеля под рекой

Некоторые исторические сюжеты так драматичны, что сами просятся на экран

Maxim
Палеонтологи обнаружили у вымерших рептилий межпозвоночные диски Палеонтологи обнаружили у вымерших рептилий межпозвоночные диски

Межпозвоночные диски есть не только у млекопитающих

N+1
Виоле Дэвис - 55! Самое интересное об актрисе из фильмов Виоле Дэвис - 55! Самое интересное об актрисе из фильмов

Вспоминаем интересные моменты из жизни и творчества Виолы Дэвис

Cosmopolitan
Легкий способ бросить курить Легкий способ бросить курить

Книга, которая помогла тысячам людей освободиться от никотиновой зависимости

kiozk originals
От каких вещей в доме стоит избавиться, чтобы не потерять любовь? От каких вещей в доме стоит избавиться, чтобы не потерять любовь?

Могут ли вещи разрушить отношения?

Psychologies
Виртуальная реальность Михаила Прохорова: чем занимается VR-проект Sensorium Виртуальная реальность Михаила Прохорова: чем занимается VR-проект Sensorium

Развлекательная VR-платформа с игровыми механиками Sensorium

VC.RU
Стволовые клетки указали на маркеры аутизма еще во время эмбрионального развития Стволовые клетки указали на маркеры аутизма еще во время эмбрионального развития

Клетки людей с аутизмом развиваются иначе уже на стадии раннего формирования

N+1
Алексей Морозов: «Люблю крутые виражи» Алексей Морозов: «Люблю крутые виражи»

Мы привыкли видеть Алексея Морозова в ролях сильных, бескомпромиссных парней

Добрые советы
Долгоживущие воробьиные птицы из тропических лесов отказались размножаться в засушливый год Долгоживущие воробьиные птицы из тропических лесов отказались размножаться в засушливый год

Пропуская сезон размножения, птицы повышают выживаемость взрослых особоей

N+1
Хорошо сидим: ребенок и гаджеты Хорошо сидим: ребенок и гаджеты

Ребенок и техника: как сделать так, чтобы и он был доволен, и мама не нервничала

Cosmopolitan
Изысканная кулинария путешественника. Сырная лепёшка из лаваша Изысканная кулинария путешественника. Сырная лепёшка из лаваша

Андрей Грязнов, основатель Gryaznov Restogroup, продолжает делиться рецептами

4x4 Club
Anyships — это как убер, только для яхт Anyships — это как убер, только для яхт

Теперь петербуржцы могут арендовать яхту или катер в один клик!

Собака.ru
Почему мы сомневаемся в себе и что с этим делать Почему мы сомневаемся в себе и что с этим делать

Как вернуть веру в себя?

РБК
На все случаи: 5 лайфхаков, которые помогут вам в походе На все случаи: 5 лайфхаков, которые помогут вам в походе

Эти хитрости помогут провести кемпинг с комфортом

Esquire
Правила жизни Андрея Кончаловского Правила жизни Андрея Кончаловского

Андрей Кончаловский: мужчине всегда шесть лет

Esquire
Принцип пирамиды Минто Принцип пирамиды Минто

Золотые правила мышления, делового письма и устных выступлений

kiozk originals
Про цветы, детей и память: 5 историй о том, как благотворительные проекты меняют нашу жизнь Про цветы, детей и память: 5 историй о том, как благотворительные проекты меняют нашу жизнь

Рассказываем, как проекты НКО меняют отношение общества к социальным проблемам

Forbes
Не бери на себя чужие несчастья и не исправляй себя: 9 шагов к лучшей жизни Не бери на себя чужие несчастья и не исправляй себя: 9 шагов к лучшей жизни

О том, как всё-таки научиться получать наслаждение от жизни

Cosmopolitan
Оскорблённое величие Оскорблённое величие

«Закон об оскорблении величия» в Древнем Риме

Дилетант
Без чувств: чек-лист, что делать при потере сознания Без чувств: чек-лист, что делать при потере сознания

Все, что нужно знать о первой помощи при потере сознания

Cosmopolitan
Очень интимно Очень интимно

Отвечаем на распространенные вопросы о менструации

Лиза
Сделай сам: лучшие приложения для самостоятельных поездок Сделай сам: лучшие приложения для самостоятельных поездок

Приложения, которые помогут путешествовать без агентств и сэкономить деньги

CHIP
7 стратегий против любовной тоски 7 стратегий против любовной тоски

Советы для тех, кто болезненно расстался с партнером или пережил предательство

Psychologies
Пойти новым путем и не дать страху вас остановить: 10 советов Пойти новым путем и не дать страху вас остановить: 10 советов

Где нам взять вдохновение, чтобы воплотить задуманное в жизнь?

Psychologies
Открыть в приложении