Создание вихрей в сверхтекучей жидкости из света

Используя специальную комбинацию лазерных лучей в качестве очень быстрой мешалки, физики RIKEN создали множество вихрей в квантовой фотонной системе и отследили их эволюцию. Эту систему можно использовать для изучения новой экзотической физики, связанной с возникновением квантовых состояний из вихревой материи. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters. Команда создала специальную лазерную мешалку, объединив обычный лазерный луч с лучом, имеющим форму пончика. Частоты двух лучей немного отличались, и эта разность частот соответствовала частоте, необходимой для вращения поляритонов. Используя этот луч, исследователи могли контролировать их скорость и направление вращения, а также создавать вихри по своему желанию. Показано, что чем быстрее вращение, тем больше вихрей можно захватить вблизи оси вращения.

Экситонная жидкость Хаббарда в фотолегированном антиферромагнитном изоляторе Мотта

Группа ученых под руководством доктора Дэвида Се из Калифорнийского технологического института обнаружила доказательства наличия стабильных экситонов Хаббарда в фотолегированном антиферромагнитном изоляторе Мотта. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Physics. Уже давно предполагалось, что экситон Хаббарда, новая квазичастица, может появиться в изоляторах Мотта. Но могут ли они существовать как стабильные квазичастицы в реальных материалах, остается открытым вопросом. Теперь у учёных есть экспериментальные данные, позволяющие предположить, что ответ — да.

Улавливание света внутри магнитных материалов

Новое исследование под руководством Винода М. Менона и его группы из Городского колледжа Нью-Йорка показывает, что улавливание света внутри магнитных материалов может значительно улучшить их внутренние свойства. Сильные оптические отклики магнитов важны для разработки магнитных лазеров и устройств магнитооптической памяти, а также для новых приложений квантовой трансдукции. В своей новой статье в журнале Nature Менон и его команда сообщают о свойствах слоистого магнита, содержащего сильно связанные экситоны — квазичастицы с особенно сильным оптическим взаимодействием. Из-за этого материал способен улавливать свет сам по себе.

Ученые открыли ридберговские муаровые экситоны

В исследовании, опубликованном в журнале Science, доктор Сюй Ян и его коллеги из Института физики Китайской академии наук (CAS) в сотрудничестве с исследователями под руководством доктора Юань Шэнцзюня из Уханьского университета сообщили о наблюдении муаровых экситонов Ридберга в монослойном полупроводнике WSe₂, соседствующем с малоугловым скрученным двухслойным графеном.

Настраиваемая фононная связь в экситонных квантовых излучателях

Исследователи из Вашингтонского университета выяснили, что могут обнаруживать атомное «дыхание» или механическую вибрацию между двумя слоями атомов, наблюдая за типом света, излучаемого этими атомами при стимуляции лазером. Звук этого атомного «дыхания» может помочь исследователям кодировать и передавать квантовую информацию. Учёные также разработали устройство, которое может служить новым типом строительного блока для квантовых технологий, и будет иметь много будущих применений в таких областях, как вычисления, связь и разработка датчиков. Исследователи опубликовали эти выводы 1 июня в журнале Nature Nanotechnology.

Экситонные поляритоны с отрицательной массой, индуцированные диссипативной связью света и вещества в атомарно тонком полупроводнике

Неожиданное наблюдение отрицательной массы у экситон-поляритонов добавило еще одно измерение странности этим странным гибридным частицам света и материи. Д-р Матиас Вурдак, д-р Тинге Юн и д-р Элиезер Эстреко из Департамента квантовых наук и технологий (QST) экспериментировали с экситонными поляритонами, когда поняли, что при определенных условиях дисперсия становится инвертированной, что соответствует отрицательной массе.

Физики обнаружили необычные волны в магните на основе никеля

В исследовании, опубликованном в Nature Communications, физики сообщили об обнаружении необычных свойств у молибдата никеля, слоистого магнитного кристалла. Субатомные частицы, называемые электронами, напоминают крохотные магниты и ориентируются, как стрелки компаса, по отношению к магнитным полям. В экспериментах, в которых нейтроны рассеивались магнитными ионами никеля внутри кристаллов, было обнаружено, что два крайних электрона от каждого иона никеля ведут себя по-разному. Вместо того, чтобы выровнять свои спины, как стрелки компаса, они компенсировали друг друга в явлении, которое физики называют спиновым синглетом.

Разработан самый маленький и самый быстрый в мире наноэкситонный транзистор

Команда POSTECH, состоящая из профессора Kyoung-Duck Park и Yeonjeong Koo с физического факультета, и группы из Университета ИТМО в России под руководством профессора Василия Кравцова, совместно разработала наноэкситонный транзистор с использованием внутрислойных и межслойных экситонов в полупроводниках на основе гетероструктур, который решает ограничения существующих транзисторов. Исследование было недавно опубликовано в журнале ACS Nano.

Настраиваемые межслойные экситоны и переключаемые межслойные трионы с помощью динамического резонатора ближнего поля

Профессор Kyoung-Duck Park, Yeonjeong Koo и Hyeongwoo Lee из физического факультета POSTECH провели совместные исследования с командой из Университета ИТМО в России под руководством профессора Василия Кравцова для разработки многофункциональной спектроскопии с усиленным зондом, которая динамически контролирует квазичастицы в небольшом пространстве. Команда успешно контролировала полупроводниковые частицы, такие как межслойные экситоны и межслойные трионы, которые образуются в гетеробислоях TMD, с помощью спектроскопии на уровне около 20 нм. Исследование было недавно опубликовано в журнале Light: Science & Applications.

Осветление темных экситонов с помощью фотонных кристаллов

Изучение того, как оптически неактивный «темный» вариант экситонов — связанное состояние электрона и электрона — пара дырок, часто встречающаяся в полупроводниках, — к ним можно получить доступ и управлять ими по-новому. Это позволит найти множество приложений в квантовых материалах. Открытия, сделанные в результате исследования, способствуют лучшему пониманию фундаментальных аспектов темных экситонов с потенциальным внедрением в будущие устройства следующего поколения, квантовые компьютеры и более эффективные солнечные панели. Исследование под названием «Когерентный контроль импульса запрещенных экситонов» было недавно опубликовано в журнале Nature Communications.