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.

Динамика экситонов с беспрецедентным разрешением

Исследователи сосредоточились на том, как наноструктуры (границы зерен и рябь) в атомарно тонкослоистых двумерных материалах модулируют динамику экситонов. Изюминкой исследования является то, что границы зерен соответствовали усиленной рекомбинации экситонов в пределах ~ 8 нанометров. Еще одним важным моментом является то, что рябь соответствует уменьшению энергии связи экситона, а меньшая рябь соответствует более длительному времени жизни экситона, чем более крупная рябь. Эти результаты подтверждают теоретические предсказания, которые предыдущие исследователи не смогли экспериментально проверить.

Искажение решетки перовскитных квантовых точек вызывает когерентные квантовые биения

Исследовательская группа под руководством профессора Ву Кайфэна из Даляньского института химической физики (DICP) Китайской академии наук (CAS) в сотрудничестве с доктором Питером С. Серселем из Центра гибридных органических неорганических полупроводников для энергетики недавно сообщили об использовании искажения решетки в квантовых точках (КТ) перовскита галогенида свинца для управления их тонкой экситонной структурой. Исследование было опубликовано в Nature Materials 8 сентября.

Свидетельства существования экситонных изоляторов в муаровых сверхрешетках

Две исследовательские группы продемонстрировали создание экситонных изоляторов с использованием так называемых муаровых сверхрешеток. Муаровые сверхрешетки представляют собой гетероструктуры, характеризующиеся двумерными слоями, наложенными друг на друга, с углом закручивания или несоответствием решеток. В первом из этих исследований, проведенном группой из Калифорнийского университета в Беркли и опубликованном в журнале Nature Physics, сообщалось о наблюдении коррелированного межслойного изолирующего состояния экситона в гетероструктуре.

Изготовлен новый 2D-материал с долгоживущими экситонами

Развивающаяся область валлитроники, которая использует предпочтение импульса возбужденных электронов или экситонов в различных оптоэлектронных устройствах, тесно связана с изготовлением новых двумерных материалов толщиной всего в атомы. В этом месяце группа исследователей валлитроники из Центрального Южного Университета в Чанше, Китай, разработала один из таких 2D-материалов, который значительно повышает полезность этих захватывающих частиц. Подробности его изготовления и разъяснения его свойств описаны в журнале Nano Research.

Физики проливают свет на надежный способ продления жизни экситонов

Исследователи оптики из Техасского университета в Далласе впервые продемонстрировали, что новый метод производства сверхтонких полупроводников дает материал, в котором экситоны сохраняются до 100 раз дольше, чем в материалах, созданных с помощью предыдущих методов. Полученные данные показывают, что экситоны, квазичастицы, переносящие энергию, существуют достаточно долго для широкого спектра потенциальных применений, в том числе в качестве битов в квантовых вычислительных устройствах.

Перестраиваемые квантовые ловушки для экситонов

Исследователям из ETH Zurich впервые удалось уловить экситоны — квазичастицы, состоящие из отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных дырок в полупроводниковом материале с помощью контролируемых электрических полей. Новая техника важна как для создания источников одиночных фотонов, так и для фундаментальных исследований.