После нескольких десятилетий тщетных усилий, ученым-физикам, наконец, удалось увидеть эфемерное образование, квазичастицу, называемую экситоном. Полученное учеными изображение экситона позволяет определить истинное местоположение, которое занимает электрон в структуре этой квазичастицы, а это, в
После нескольких десятилетий тщетных усилий, ученым-физикам, наконец, удалось увидеть эфемерное образование, квазичастицу, называемую экситоном. Полученное учеными изображение экситона позволяет определить истинное местоположение, которое занимает электрон в структуре этой квазичастицы, а это, в свою очередь, позволит ученым получить материю в совершенно новых состояниях вещества или использовать экситоны в новых квантовых технологиях.
Ркситоны образуются РІ полупроводниках Рё некоторых диэлектрических материалах. РљРѕРіРґР° РЅР° поверхность такого материала падает фотон света, энергия этого фотона переводит РѕРґРёРЅ РёР· электронов РІ более высокоэнергетическое, возбужденное, состояние. Возбужденный электрон покидает пределы своего атома, становясь свободным электроном, Рё оставляет РЅР° своем месте так называемую электронную дырку, имеющую положительный электрический заряд. Р’ некоторых случаях электрон Рё дырка начинают вращаться РґСЂСѓРі РІРѕРєСЂСѓРі РґСЂСѓРіР° Рё формируют экситон, который нейтрален СЃ электрической точки зрения. Ркситоны являются короткоживущими квазичастицами, практически моментально электрон «РЅС‹СЂСЏРµС‚» обратно РІ дырку Рё экситон исчезает, излучая РїСЂРё этом фотон света.
До последнего времени ученые имели возможность наблюдать за экситонами лишь по вторичным эффектам, в частности, по излучаемым ими в момент аннигиляции фотонами света. А другие параметры этих квазичастиц, такие, как импульс, энергия, диаметры орбит электрона и дырки, оставались значениями, рассчитанными согласно имеющимся теориям.
Поскольку электроны обладают свойством дуализма, С‚.Рµ. РѕРЅРё РјРѕРіСѓС‚ быть описаны как частицы Рё как электромагнитные волны, РёС… местоположение Рё импульс РЅРµ РјРѕРіСѓС‚ быть определены одновременно СЃ достаточной точностью. РЈ экситона существует даже такой параметр, как «РѕР±Р»Р°РєРѕ вероятности», которое описывает сферу, внутри которой электрон может вращаться РІРѕРєСЂСѓРі дырки.
{full-story limit=»10000″}
Источник:
