Промишленост

Dropletons са In-Thing, когато става въпрос за състояния на материята

Dropletons са In-Thing, когато става въпрос за състояния на материята


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Когато се говори за материални състояния, нещата бяха много прости. Имаше твърди вещества, течности и газове и след това плазмата последва заедно с кондензат на Бозе-Айнщайн, свръхкритична течност и други. Най-новото нещо, свързано с материални състояния, е капчици, които макар да приличат на течности, се появяват поради различни обстоятелства като цяло. Това неочаквано откритие се случи, когато Съвместният институт за лабораторна астрофизика на Университета в Колорадо насочи вниманието си към галиев арсенид за създаването на екситони.

[Източник на изображението: The Cundiff Group и Брад Баксли, JILA]

Когато фотон удари материал, по-скоро полупроводник, се образуват екситони. Ако един електрон се разхлаби, с други думи развълнуван, изоставена е електронна дупка. Ако силите на други заряди се затворят, задържайки електрона близо до дупката, той е привлечен, тогава възниква свързано състояние, което е известно като екситон. Екситоните имат името на квазичастици, тъй като дупките и електроните действат като единична частица.

Вземете под внимание, че слънчевите клетки са полупроводници и образуванията на екситони са само една стъпка към производството на електричество. Ако можем да разберем повече за това как се образуват екситоните и как се държат, това може да доведе до по-ефективно събиране на слънчевата светлина.

Андрю Алманд-ловец, аспирант, поемаше задачата да образува биекситони. Това са два екситона, които имат поведението на молекула. Той направи това, като фокусира лазера до 100 nm точка и го остави включен за по-кратки и по-къси части от само секунда.

Експериментът обаче не протече по план. Той каза: „Когато импулсите продължават по-малко от 100 милионни от секундата на екситонната плътност достигат критичен праг. „Очаквахме да видим как енергията на биекситоните се увеличава, тъй като лазерът генерира повече електрони и дупки. Но това, което видяхме, когато направихме експеримента, беше, че енергията всъщност намаля! “

Разбира се, екипът знаеше, че не са създали биекситони, но не бяха сигурни точно какво са открили и затова се свържете с теоретиците от университета Филипс. Създаден е модел, след като теоретиците казват, че смятат, че екипът е направил капчици между тях 4,5 и 6 електрони с дупки.

Дупките и електроните не са сдвоени, но капчиците са достатъчно малки, за да имат механично поведение на кванта. Това е същото, както биха направили, ако капчицата не беше нищо повече от групирани екситони. Въпреки това те образуват това, което е известно като квантова мъгла от електрони и дупки, които се случват да текат един около друг, заедно с това, че могат да се вълни точно както течността, вместо да бъдат дискретни двойки. Разликата между тях и другите течности са капчици с краен размер и извън които дупката / електронната връзка се разрушава.

Едно от най-забележителните неща, произтичащи от това, е, че капчиците са стабилни, поне по стандартите на квантовата физика и откритието е спечелило място в Природата. Продължителността на живота им зависи от това, че те живеят в твърди материали с тяхната трайна справедливост 25 трилионни от секундата. Това обаче обикновено е достатъчно време, за да се позволи на учените да проучат тяхното поведение и начина, по който околната среда го оформя. Имайте предвид, че при този размер те могат да се видят само при използване на конвенционални микроскопи.

Макило Кира от университета Филипс наскоро разговаря с Scientific American; той е предоставил голяма част от теоретичната обосновка. Той обясни „Класическата оптика може да открива само обекти, които са по-големи от техните дължини на вълната и ние се приближаваме до тази граница“, и продължи да казва „Би било наистина добре да се открие не само спектроскопска информация за капчицата, но наистина да се види капчицата.“

Професор Стивън Кундиф, каза ръководителят на лабораторията на JILA „Никой няма да създаде квантова джаджа.“ Въпреки това свършената работа може да помогне, когато става въпрос за разбирането на системите, когато множество частици взаимодействат квантово механично.


Гледай видеото: Consciousness and Identity (Ноември 2022).