กระจกที่บางที่สุดในโลกใช้ 'Excitons' ของควอนตัมเพื่อสะท้อนแสง

{h1}

นักวิทยาศาสตร์สองทีมที่แยกจากกันได้สร้างกระจกที่บางที่สุดในโลก: แผ่นโมลิบดีนัม diselenide (mose2) แต่ละแผ่นมีความกว้างเพียงอะตอมเดียว

นักวิทยาศาสตร์สองทีมที่แยกจากกันได้สร้างกระจกที่บางที่สุดในโลก: แผ่นโมลิบดีนัม diselenide (MoSe2) แต่ละแผ่นมีความกว้างเพียงอะตอมเดียว

กระจกได้รับการพัฒนาในเวลาเดียวกันที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและสถาบันควอนตัมอิเล็คทรอนิคส์ในซูริกและอธิบายไว้ในเอกสารที่ตีพิมพ์เมื่อวันพฤหัสบดีที่ 18 มกราคมในวารสาร Physical Review Letters การค้นพบทางวิศวกรรมเหล่านี้ช่วยผลักดันขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ในจักรวาลทางกายภาพนี้นักวิจัยกล่าว

แม้จะมีความหนาน้อยที่สุดที่วัตถุอาจมีและยังคงไตร่ตรองอยู่ภายใต้กฎของฟิสิกส์ แต่กระจกเล็ก ๆ ก็สะท้อนแสงที่ส่องเข้ามาอย่างมาก กระจกฮาร์วาร์ดซึ่งติดตั้งบนฐานซิลิกอนสะท้อนแสงร้อยละ 85 ของแสงที่เกิดขึ้น งานวิจัยของสวิสระบุว่ากระจกของซูริกติดตั้งอยู่บนซิลิกา (รูปซิลิกอนออกซิไดซ์) กระจกทั้งสองสะท้อนแสงในช่วง 780 นาโนเมตรซึ่งเป็นสีแดงเข้ม [Beyond Silicon: 8 องค์ประกอบทางเคมีที่คุณไม่เคยได้ยิน]

ความสำเร็จของวิศวกรรมนั้นน่าสนใจด้วยตัวมันเอง แต่นักวิจัยเขียนว่ากระจกเงาขนาดเล็กของพวกเขาอาจมีประโยชน์โดยมีบทบาทสำคัญในเซนเซอร์ขนาดเล็กพิเศษและชิปคอมพิวเตอร์ที่ใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อส่งข้อมูล

excitons ที่น่าตื่นเต้น

MoSe2 ทำงานเหมือนกระจกเพราะวิธีการที่เฉพาะเจาะจงของอิเล็กตรอนในขณะที่พวกมันล้อมรอบนิวเคลียสของวัสดุ ตามที่รายงานก่อนหน้าตีพิมพ์เมื่อเดือนกันยายน 2017 สารนี้มีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดช่องว่างในเขตอิเล็กตรอนของมัน - พื้นที่ที่อิเล็กตรอนสามารถโคจร แต่ไม่มีอิเล็กตรอนอยู่

Smash โฟตอนหรืออนุภาคของแสงเข้าสู่อะตอมและอิเล็กตรอนมีโอกาสดีที่กระโดดจากวงโคจรพลังงานต่ำไปยังวงโคจรพลังงานสูง เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้นช่องว่างที่เรียกว่า "หลุมอิเล็กตรอน" จะเกิดขึ้นในสนามอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนโดยรอบ MoSe2 มีแนวโน้มที่จะประพฤติเช่นนี้โดยเฉพาะเมื่อกระทบกับความยาวคลื่นของแสง

อิเล็กตรอนเป็นวัตถุควอนตัมที่มีประจุลบ และโปรตอนในนิวเคลียสอะตอมมีประจุบวก ดังนั้นนี่คือบิตที่ซับซ้อนหลุมอิเล็คตรอนเหล่านี้จึงมีประจุเป็นบวกจากโปรตอนในนิวเคลียส นั่นทำให้หลุมทำงานเหมือนอนุภาคแม้ว่าพวกเขาจะไม่มีอนุภาคก็ตาม

อิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะดึงดูดอนุภาคปลอมเหล่านั้นและในบางกรณีจับคู่กับมันเพื่อสร้างวัตถุเชิงกลควอนตัมที่เรียกว่า excitons excitons เหล่านั้นเปล่งแสงของตัวเองรบกวนแสงที่เข้ามาและส่งมันกลับมาในแบบที่มันมา - เช่นเดียวกับกระจกในห้องน้ำของคุณ

การปรับแต่งกระจก

กระจกบางเฉียบเหล่านี้กลายเป็นศักยภาพที่แท้จริงของโลก วิศวกร Optoelectronic - คนที่ทำงานกับชิปออปติคัลเล็ก ๆ เครือข่ายใยแก้วนำแสงและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่พึ่งพาการควบคุมโฟตอนลำแสงขนาดเล็กอย่างแน่นหนาอาจได้รับประโยชน์จากกระจกธรรมดาที่กว้างเพียงหนึ่งอะตอม

แต่นักวิจัยเขียนว่า MoSe2 ทำงานได้มากกว่าแค่กระจกเงาเล็ก ๆ ค่าการสะท้อนแสงของ MoSe2 จะขึ้นหรือลงทั้งนี้ขึ้นอยู่กับค่าไฟฟ้าที่ใช้กับสาร และเอฟเฟกต์การเปิด - ปิดนั้นเกิดขึ้นเร็วมากเร็วพอทีมซูริคเขียนขึ้นเพื่อให้มีประโยชน์ในแอปพลิเคชั่นการคำนวณความเร็วสูงหลายแห่ง

เผยแพร่ครั้งแรกบน WordsSideKick.com


อาหารเสริมวิดีโอ: Semiconductor Exciton Polaritons.




การวิจัย


บริจาคอวัยวะจากผู้ประสบภัยเกินขนาดบันทึกหลายพัน
บริจาคอวัยวะจากผู้ประสบภัยเกินขนาดบันทึกหลายพัน

เพื่อนบ้านเล็ก ๆ ทำความสะอาดแนวปะการัง
เพื่อนบ้านเล็ก ๆ ทำความสะอาดแนวปะการัง

ข่าววิทยาศาสตร์


น้ำดื่มอาจช่วยให้จิตใจดีขึ้น
น้ำดื่มอาจช่วยให้จิตใจดีขึ้น

Joyce พายุโซนร้อนฟอร์มในมหาสมุทรแอตแลนติก
Joyce พายุโซนร้อนฟอร์มในมหาสมุทรแอตแลนติก

บูรณาการวิธีการผลิตสารเคมี
บูรณาการวิธีการผลิตสารเคมี

นายกเทศมนตรีนิวยอร์คเพื่อแนะนำโปรแกรมการทำปุ๋ยหมักอาหาร
นายกเทศมนตรีนิวยอร์คเพื่อแนะนำโปรแกรมการทำปุ๋ยหมักอาหาร

มี Magnetar เล็ก ๆ ที่สดใสทำการถ่ายภาพหลุมดำมวลมหาศาลแห่งกาแลคซีของเรา
มี Magnetar เล็ก ๆ ที่สดใสทำการถ่ายภาพหลุมดำมวลมหาศาลแห่งกาแลคซีของเรา


TH.WordsSideKick.com
สงวนลิขสิทธิ์!
การสืบพันธุ์ของวัสดุใด ๆ ที่ได้รับอนุญาต เพียง Prostanovkoy เชื่อมโยงไปยังเว็บไซต์ TH.WordsSideKick.com

© 2005–2024 TH.WordsSideKick.com