научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

Экситон – новая форма материи

Экситон – новая  форма материи

Международная группа исследователей доказала существование новой формы материи - экситона. Это конденсат экситонов - связанных друг с другом электронов и "дырок". Впервые это состояние вещества было предсказано почти 50 лет назад. Статья опубликована в журнале Science.

ЭКСИТОН ОБРАЗУЕТСЯ, КОГДА ОДИН ИЗ ЭЛЕКТРОНОВ В ВАЛЕНТНОЙ ЗОНЕ полупроводника возбуждается и перескакивает в зону проводимости, оставляя за собой "дырку". Эта "дырка" может рассматриваться как частица с положительным зарядом, связанная с электроном, ушедшим в зону проводимости.

Экситон является бозоном, то есть в одном квантовом состоянии может находиться неограниченное число таких частиц (в отличие от одиночных электронов). При сверхнизких температурах такие бозоны, как атомы гелия-4, собираются в одном состоянии с наименьшей энергией, формируя конденсат Бозе-Эйнштейна. В такой системе квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне, что приводит, например, к появлению сверхтекучести.

Проявления экситона (конденсата экситонов) неотличимы от фазы Пайерлса - деформации кристаллов, происходящей из-за взаимодействия электронов и фононов (квантов колебательного движения атомов кристалла).

Ученые доказали существование экситона с помощью модифицированной спектроскопии характеристических потерь энергии электронами (EELS). Образцы подвергаются облучению электронами с узким диапазоном энергий, после этого изучаются потери энергии последних. С помощью этого подхода удалось измерить коллективные возбуждения спаренных электронов и дырок. Когда кристаллы диселенида титана охлаждались до температуры 190 кельвинов (минус 83 градуса Цельсия), в них наблюдалась мягкая плазменная фаза, являющаяся предшественницей экситона, передает Lenta.ru.

Опубликовано в Лаборатория
Прочитано 250 раз
Оцените материал
(0 голосов)

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх