太阳2娱乐app下载研究人员将两种材料的激发态组合成新的量子力学态

发布时间:2020-03-23

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研究人员将两种材料的激发态组合成新的量子力学态

在一个光学腔中,衬有镜子的细丝研究人员使用光将两种不同材料的量子力学状态结合在一起

结果有一天可以实现更强大,高效的太阳能电池和照明解决方案

图片来源:tal galfsky,cuny

一组研究人员采用了两种主要不同材料的激发态,并将它们组合成共享其最佳性能的新量子力学态

就像连接两个秋千的弹簧一样,光可以充当光子胶,将两种截然不同的材料的量子力学特性结合在一起

这种效果可以利用每种材料的最有用特性,用于混合太阳能电池和高效照明以及其他应用

密歇根大学和纽约市立大学皇后学院的研究人员利用光在光学空腔中镜面排列的纳米级细丝中建立有机和无机半导体之间的连接,细丝大约是头发宽度的1 / 1,000

半导体是可以通过添加称为掺杂原子的杂质来调节电导率的材料

它们被用于包括手机和笔记本电脑在内的所有电子设备中,还用于太阳能电池和发光二极管中

有机半导体由富含碳的化合物制成,这些化合物不一定来自生物来源,但与它们相似

它们比诸如硅的无机同类产品对市场而言较新

但是他们正在智能手机显示屏和室内照明中找到广泛的应用

有机物有望成为灵活且廉价的产品,甚至可以部署在大型塑料卷上

物理学和材料科学教授斯蒂芬·福雷斯特(stephen forrest)以及电气工程学院的威廉·古德·道(william gould dow)学院教授说,我们所做的就是采用两种主要不同材料的激发态,并将它们组合成具有最佳性能的新量子力学态

皇后学院物理副教授vinod 太阳2注册登录menon表示,这种新状态显示出更强的光吸收能力,并可能增强了对光学开关有用的非线性光学特性

menon说,开发具有超越自然存在的材料的特性的工程非线性光学材料对于开发依赖光的量子特性的下一代光子技术非常重要

例如,可以开发一种使用一个光子打开或关闭第二个光子路径的光开关

这基本上是一种光开关,可同时调节光,一个光子,是量子通信和计算的重要组成部分

为了证明这种效果,研究人员从无机半导体氧化锌开始,将其制成纳米线

然后他们用有机材料萘四甲酸二酐或ntcda将其包围

我们选择这两种材料是因为它们的激发态将具有几乎相同的能量

也就是说,它们彼此共鸣

然后,我们将它们夹在两个反射镜之间,形成一个光腔,该光腔以与激发态相同的能量捕获光子,forrest说

结果是第三个独特的量子态,它是光子,无机半导体的激发态和有机半导体的激发态的组合

听起来确实如此,确实如此

他把建筑比作由弹簧连接的两个秋千

在这种情况下,摆动是激子或具有电子吸引力的电子空穴对

电子是带负电的亚原子粒子,在这种情况下,空穴是不存在电子的

在半导体材料中,空穴带有正电荷

福雷斯特说,在光腔中,光子实质上将所有这些量子力学状态粘合在一起,形成了一个独特的,可能有用的新状态,称为极化子,可以有效地将能量从一种材料转移到另一种太阳2注册登录材料

他说,在这种新状态下,他们的魔力就在于了

太阳能转换,发光和光开关中的用途只是可以受益的几个应用实例

该研究的标题为在强耦合微腔中简并激子的室温frenkel-wannier-mott杂交

负责实验的研究生是um的物理学和工程学博士michael slootsky和cuny的博士生xiaoxiao liu

该论文发表在最新一期的《物理评论快报》上

该研究由美国国家科学基金会材料研究部资助

出版物:michael slootsky等,在强耦合微腔中简并激子的室温frenkel-wannier-mott杂交,物理

牧师 112,076401,2014;

太阳2登录综合报道

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