De Ny Tyndeste Spejle I Verden Brug Quantum 'Excitons' Til At Reflektere Lys

{h1}

To separate hold af forskere har bygget de tyndeste spejle i verden: ark af molybdæn diselenid (mose2), der kun er et enkelt atom bredt.

To separate hold af forskere har bygget de tyndeste spejle i verden: ark af molybdæn diselenid (MoSe2), der kun er et enkelt atom bredt.

Spejlet blev udviklet samtidig på Harvard University og Institute for Quantum Electronics i Zürich og beskrevet i et par papirer, der blev offentliggjort torsdag (18. jan) i tidsskriftet Physical Review Letters. Disse tekniske feats skubber grænserne for, hvad der er muligt i dette fysiske univers, sagde forskerne.

På trods af at man nærmer sig mindste tykkelse, kunne en genstand muligvis have og forblive reflekterende i henhold til fysikens love, de små spejle afspejlede en stor del af lyset skinnede på dem. Harvard-spejlet, monteret på en siliciumbase, afspejlede 85 procent af det lys, der ramte det, sagde det første papir. Zürich-spejlet, monteret på silica (en oxideret form af silicium), afspejlede 41 procent, siger den schweiziske undersøgelse. Begge spejle afspejlede lys i 780-nanometerområdet, en dyb rød. [Beyond Silicon: 8 kemiske elementer, du aldrig har hørt om]

Det tekniske arbejde er interessant alene på egen hånd. Men forskerne skrev, at deres tynde spejle kunne være nyttige, spille vigtige roller i meget små specialiserede sensorer og computerchips, der bruger laserstråler til at bære information.

Spændende excitoner

MoSe2 fungerer som et spejl på grund af de meget specifikke måder elektroner opfører sig som de omgiver materialets kerner. Som et tidligere papir, der blev offentliggjort i september 2017, beskrev dette stof, at stoffet har en tendens til at danne huller i sine elektronfelter - områder hvor en elektron kunne bane, men ingen elektron er til stede.

Smadre en foton, eller partikel af lys, ind i et atom, og en elektron har en god chance for at hoppe fra en lavere energi bane til en højere energi bane. Når det sker, dannes et hul kaldet et "elektronhul" i elektronfeltet. Elektroner omkring MoSe2 er især tilbøjelige til at opføre sig på denne måde, når de rammes af bestemte bølgelængder af lys.

Elektroner er negativt ladede kvanteobjekter. Og protonerne i atomkerner er positivt ladede. Så, og dette er den vanskelige smule, tager disse elektronhuller noget af den positive ladning fra protonerne i kernerne. Det gør det muligt for hullerne at opføre sig lidt som partikler, selv om de virkelig er fraværet af partikler.

Nærliggende, negativt ladede elektroner tiltrækker de falske partikler og under visse omstændigheder parrer dem sammen for at danne underlige kvantemekaniske genstande, der hedder excitoner. Disse excitoner udsender lys af deres egen, forstyrrer indkommende lys og sender det tilbage som det kom - ligesom spejlet i dit badeværelse.

Spejl tuning

Disse ultra-tynde spejle viser sig at have en masse virkelige potentialer. Optoelektroniske ingeniører - folk, der arbejder på små optiske chips, fiberoptiske netværk og andre enheder, der er afhængige af, at man styrer små stråler af fotoner - kan drage fordel af selv et normalt spejl, der kun er et atom bredt.

Men forskerne skrev, MoSe2 fungerer som mere end bare et lille spejl. Afhængig af den elektriske ladning, der påføres stoffet, går MoSe2's reflektivitet op eller ned. Og at on-off-effekten sker super hurtigt, hurtigt nok, skrev Zürich-teamet, for det kunne være nyttigt i flere højhastighedsprogrammer.

Oprindeligt udgivet på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




Forskning


Trådløst Elektricitet? Hvordan Tesla Coil Virker
Trådløst Elektricitet? Hvordan Tesla Coil Virker

Kunstig Intelligens: Venlig Eller Skræmmende?
Kunstig Intelligens: Venlig Eller Skræmmende?

Videnskab Nyheder


Roma Kultur: Told, Traditioner Og Overbevisninger
Roma Kultur: Told, Traditioner Og Overbevisninger

Study: Simple Writing Gør Dig Smart
Study: Simple Writing Gør Dig Smart

Hygiejne I Turin Real? Debat Genopstået
Hygiejne I Turin Real? Debat Genopstået

Dette Land Er Den Lykkeligste I Verden
Dette Land Er Den Lykkeligste I Verden

Oy Vey! Europæiske Jøder Er Alle Tredive Fætre, Studerer Finder
Oy Vey! Europæiske Jøder Er Alle Tredive Fætre, Studerer Finder


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com