21 сентября 2017 | Новости науки и техники

Сверхкороткие импульсы света позволили ученым увидеть процесс возникновения "внутриатомных" экситонов

Изучение внутриатомных экситоновКогда мощное рентгеновское излучение "освещает" различные материалы или большие молекулы, электроны выбиваются из их мест возле ядра атома. В течение долгого времени ученые считали, что высвобожденный электрон и оставшаяся положительно заряженная "дырка" в электронной оболочке атома формируют квазичастицу под названием "внутриатомный экситон", подобно обычным экситонам, образующимся в среде полупроводниковых материалов. Но до последнего времени у ученых не имелось ни одного доказательства существования этих внутриатомных экситонов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Созданы квантовые биты, представляющие собой электронные дырки в кристалле селенида цинка

Свет и кубитыРабота всех современных компьютеров построена на законах классической физики, синхронное движение миллиардов электронов или его отсутствие определяют значение информационного бита, 1 и 0 соответственно. В квантовых компьютерах, работа которых базируется на законах квантовой физики, в качестве квантовых битов могут использоваться отдельные электроны, которые могут находиться в состоянии 1, состоянии 0 и в состоянии квантовой суперпозиции, 1 и 0 одновременно. Именно это третье состояние отличает принципы работы квантовых вычислительных систем от традиционных и придает им их уникальные функциональные возможности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3
12 мая 2016 | Нанотехнологии

Создан сверхскоростной источник света на базе одного "искусственного атома"

Квантовая точкаВсе источники света работают, абсорбируя энергию одного вида, к примеру, энергию электрического тока, и испуская фотоны света. Если задержка между моментом поглощения энергии из внешнего источника и моментом излучения фотона света достаточно велика, то часть поглощенной энергии преобразовывается в паразитное тепло. Таким образом, для создания новых высокоэффективных твердотельных лазеров, светодиодов и источников единичных фотонов для квантовых технологий требуется увеличение скорости преобразования энергии в источнике света. И исследователи из института Нильса Бора продемонстрировали, что увеличения быстродействия источника света можно добиться при помощи метода, описанного в теории в 1954 году.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые продемонстрировали первый в своем роде экситонный лазер, изготовленный из материала одноатомной толщины

Излучение лазераСоздание ультракомпактных фотонных и оптоэлектронных устройств следующего поколения будет невозможно без наличия высокоэффективного миниатюрного источника света, лазера. Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли разработали и изготовили опытные образцы достаточно уникального источника света - лазера, носителями энергии в котором являются квазичастицы, называемые экситонами, который изготовлен из "плоского" материала, дисульфида вольфрама, помещенного внутрь специального дискового микрорезонатора. И этот лазер за счет необычного принципа его работы способен вырабатывать когерентное излучение в диапазоне видимого света достаточно высокой яркости.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5
14 октября 2015 | Энергетика

Созданы солнечные батареи-зомби, продолжающие производить электричество после выработки запасов электролита

Процессы в ячейках ГретцеляГруппа исследователей из университета Упсалы (Uppsala University), Швеция, обнаружила весьма неожиданный эффект, проявляющийся в том, что жидкостные солнечные батареи определенного типа продолжают вырабатывать электричество с достаточно высокой эффективностью даже после того, как в них был выработан запас раствора электролита. Данное открытие было сделано группой профессора Джеррита Бошлу (Gerrit Boschloo), которые в силу некоторых причин извлекли на белый свет старые батареи, состоящие из ячеек Гретцеля (Grаtzel cells). И оказалось, что эти ячейки были способны вырабатывать электричество, несмотря на то, что весь электролит, соединяющий анод ячейки с ее катодом, уже давно испарился.
 | Опубликовано Energetic | Подробнее | Комментарии: 1
1 мая 2015 | Энергетика

Ученые обнаружили псевдочастицы, путешествующие по поверхности светочувствительных материалов

Перемещение поляритонаИсследователи из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT), работая совместно с учеными из Института Фрица Хабера (Fritz Haber Institute), Берлин, Германия, и университета Аальто (Aalto University), Хельсинки, Финляндия, сделали достаточно значимый шаг в направлении реализации технологий преобразования света в энергию, которую можно использовать на пользу людям. Совместными усилиями ученые изучили формирование и особенности передвижения так называемых поляритонов на поверхности окиси цинка. Эти квазичастицы перемещаются по поверхности светочувствительного материала, пока не достигают граничных областей, где их энергия преобразуется в электрическую или химическую энергию.
 | Опубликовано Energetic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые обнаружили новый вид переноса электрического заряда в полупроводниках

Перенос электрического зарядаУченые из университета Аальто (Aalto University), Финляндия, и университета Марбурга (University of Marburg), Германия, некоторое время совместно изучали процессы переноса электрических зарядов на границах полупроводниковых материалов разных типов. И во время этих экспериментов ученые заметили новый вид переноса электрического заряда, в котором носителем является пара, сформированная отрицательно заряженным электроном и носителем положительного заряда, электронной дыркой. Когда такая пара подходит к границе между материалами, ее заряд переносится через границу и продолжает двигаться при помощи точно такой же пары носителей. Если процессы такого необычного переноса зарядов удастся использовать в своих целях, то это открывает интересные перспективы для более быстрого и эффективного выполнения сложных логических операций в электронных устройствах.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 7

Ученым впервые удалось наблюдать вживую за движением и поведением экситонов

ЭкситонИзвестно, что экситон является квазичастицей, состоящей из свободного электрона, несущего отрицательный электрический заряд, и электронной дырки, места в кристаллической решетке, в котором отсутствуют электрон, и которое имеет положительный электрический заряд. Несмотря на то, что экситон в целом имеет нейтральный электрический заряд, он способен перемещаться внутри кристаллических решеток некоторых материалов и переносить энергию, которая выделяется при взаимной аннигиляции электрона и дырки. Ученые считают, что такой способ переноса энергии играет главную роль в некоторых видах солнечных батарей, светоизлучающих и полупроводниковых приборов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученые при помощи акустических волн заставили свет перемещаться по нанопроводникам

Акустический перенос светаИсследователи из Института нанотехнологий MESA+ университета Твенте, совместно с исследователями из института Пауля Друде, Берлин, преуспели в реализации перемещения света от одного конца нанопроводника из полупроводникового материала к другому концу посредством поверхностных акустических волн, своего рода "землетрясения", происходящего на наноразмерном уровне. Данное достижение является важным этапом в направлении развития новых полупроводниковых приборов и устройств, которые преобразуют оптические сигналы в электрические и наоборот, и которые найдут широкое применение не только в электронике будущего, но и в области квантовой обработки информации.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Дроплетон - новая квантовая квазичастица, обладающая необычными свойствами

ДроплетонГруппа ученых-физиков из Германии и США создала новый вид экзотической квантовой квазичастицы, которую можно назвать квантовой каплей или дроплетоном (dropleton). Эта частица, являющаяся объединением нескольких разнородных частиц меньшего размера, при некоторых условиях демонстрирует поведение и свойства, присущие свойствам капли жидкости. Данное открытие, по мнению ученых, окажет весомое влияние на развитие некоторых областей нанотехнологий и может быть использовано для создания новых типов оптоэлектронных устройств, включая твердотельные лазеры, широко используемые в телекоммуникация и в потребительской электронике.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
4 августа 2013 | Нанотехнологии

Ученые превратили нанотрубки в источник яркого света

Углеродные нанотрубкиУглеродные нанотрубки, помимо всего прочего, способны функционировать, как источник светового излучения, который можно использовать в различных областях, в электронике, нанофотонике и для создания крошечных микроэлектромеханических устройств. К сожалению, углеродные нанотрубки являются крайне малоэффективным источником света вследствие их одномерной структуры, уровень квантовой люминесценции не превышает одного процента от количества затраченной на это энергии. Но новые исследования, проведенные учеными, позволили найти способ, с помощью которого яркость свечения углеродных нанотрубок была увеличена на 18 процентов, что позволяет создать на их основе различные элементы нанофотонных устройств, таких, как источник единственных фотонов инфракрасного света, функционирующий при комнатной температуре.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 0