Мы используем cookie-файлы, чтобы получить статистику и обеспечивать вас лучшим контентом. Продолжая пользоваться нашим сайтом, вы соглашаетесь с использованием технологии cookie-файлов. Это совершенно безопасно!
Самые тонкие в мире зеркала отражают свет при помощи квантовых экситонов

Самые тонкие в мире зеркала отражают свет при помощи квантовых экситонов

Время прочтения:
Две независимые группы ученых, одна - из Гарвардского университета, а вторая - из Института квантовой электроники в Цюрихе, практически одновременно закончили создание самых тонких на сегодняшний день зеркал в мире. Отражающим слоем этих зеркал является лист диселенида молибдена (MoSe2), толщина которого условно равна размеру одного атома. Такие сверхтонкие зеркала могут стать рабочими элементами крошечных датчиков, они смогут модулировать и направлять несущие информацию лучи света, когда эти лучи перемещаются в пределах кристалла компьютерного процессора.
Разные материалы, приближаясь к их минимальной толщине, могут сохранить, частично или полностью потерять свои светоотражающие свойства. Зеркало, созданное исследователями из Гарварда, установленное на кремниевом основании, отражает до 85 процентов падающего на него света. Зеркало, созданное в Цюрихе и установленное на основании из кварца, имеет худшие характеристики, оно отражает до 41 процента света. И оба зеркала эффективно работают в диапазоне 780 нанометров, что соответствует свету темно-красного цвета.
Диселенид молибдена обладает высокой светоотражающей способностью, благодаря необычному поведению электронов его атомов. Когда фотон света попадает в атом, у электрона имеется достаточно высокий шанс "выпрыгнуть" из своей орбиты, оставив за собой положительно заряженную "электронную дырку". При некоторых параметрах фотонов света их энергии недостаточно для того, чтобы отправить электрон далеко в пространство и он, этот электрон, начинает вращаться вокруг электронной дырки, формируя странный квантовый объект, квазичастицу, называемую экситоном. Электроны атомов, входящих в состав диселенида молибдена ведут себя подобным образом, когда этот материал освещается светом с определенной длиной волны.
Через некоторое время экситоны излучают заключенный в них свет и электрон возвращается на свое место. Инициатором этого процесса являются другие фотоны падающего на материал света, в результате чего фотон, излученный экситоном, движется в направлении, обратном направлению падающего света, а вся поверхность материала работает как зеркало.
Проводя исследования, ученые обнаружили, что слой MoSe2 является чем-то большим, нежели простое зеркало. В зависимости от величины и полярности поданного на него электрического потенциала, отражательная способность крошечного зеркала может снизиться или увеличиться. Данный процесс происходит с очень большой скоростью, благодаря чему зеркала из диселенида молибдена можно использовать в качестве оптоэлектронных модуляторов, позволяющих формировать короткие импульсы света или придавать определенную форму более длинным импульсам.
Зеркало, Свет, Отражение, Толщина, Диселенид, Молибден, Экситон, Электрон
Первоисточник
Другие новости по теме:
  • Новый космический телескоп James Webb Space Telescope получает его первое з ...
  • Ученые создали "магнитное" зеркало, эффективно отражающее свет и обладающ ...
  • Создано "волшебное" мета-зеркало, удваивающее частоту падающего на него с ...
  • Зеркало с изменяемой формой позволит управлять лучами мощных лазеров
  • Темный экситон - темная лошадка в гонке квантовых вычислений.


  • Прокомментируйте
    наверх