科学家发现奇异的螺旋电子

2022-02-26 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:716 /
内容摘要:
罗格斯大学的吉尔什·布隆伯格教授和他的同事发现了一种奇异的电子形式,它像行星一样旋转。它被命名为手性表面e xcitons,由结合在一起的粒子和反粒子组成,并在固体表面相互旋转。这两种类型的手性表面激子位于图像的右侧和左侧。它们是由右旋光和左旋光产生的。激子由一个电子(浅蓝色)围......

罗格斯大学的吉尔什·布隆伯格教授和他的同事发现了一种奇异的电子形式,它像行星一样旋转。它被命名为手性表面e xcitons,由结合在一起的粒子和反粒子组成,并在固体表面相互旋转。

The two types of chiral surface excitons are on the right and left side of the image. They are generated by right- and left-handed light (photons in blue). The excitons consist of an electron (light blue) orbiting a ‘hole’ (black) in the same orientation as the light. The electron and hole are annihilated in less than a trillionth of a second, emitting light (photons in green) that could be harnessed for lighting, solar cells, lasers and electronic displays. Image credit: Hsiang-Hsi (Sean) Kung / Rutgers University-New Brunswick.

这两种类型的手性表面激子位于图像的右侧和左侧。它们是由右旋光和左旋光产生的。激子由一个电子(浅蓝色)围绕一个与光方向相同的“洞”(黑色)运行组成。电子和空穴在不到万亿分之一秒的时间内被湮灭,发射出可以用于照明、太阳能电池、激光和电子显示的光(绿色光子)。影像学分:祥熙(肖恩)功/罗格斯大学-新不伦瑞克。

“手性指的是像你的右手和左手这样的实体,它们匹配但不对称,不能叠加在它们的镜像上,”罗格斯大学研究生冼翔说。

“当强光照射在固体上时,激子就会形成,将带负电的电子踢出它们的位置,留下带正电的‘空穴’。”

电子和空穴就像快速旋转的陀螺。

电子最终螺旋向空穴运动,在不到万亿分之一秒的时间内相互湮灭,同时发出一种叫做光致发光的光。

这一发现可应用于太阳能电池、激光、电视和其他显示器等设备。

Kung,Blumberg教授和合著者在硒化铋(Bi2Se3)的表面发现了手性激子,这种激子可以在室温下大量生产并用于涂层和其他电子材料。

布隆伯格教授说:“硒化铋是一种迷人的化合物,属于被称为‘拓扑绝缘体’的量子材料家族。

"它们表面有几个导电效率高的通道."

手征激子的动力学尚不清楚,物理学家希望利用超快成像来进一步研究它们。

该团队的研究结果将发表在《美国国家科学院院刊》上。

_____

拓扑绝缘体Bi2Se3中手性表面激子的观察。2019年3月会议,摘要# P01.00003


标签:发现  科学家  奇异  电子  螺旋