Гармата DronGun Tactical здатна знешкодити будь-який безпілотник
1 Лютого , 2018
DARPA провело випробування автономного «мисливця за підводними човнами»
2 Лютого , 2018

Найтонші в світі дзеркала відбивають світло за допомогою квантових екситонів

Дві незалежні групи вчених, одна – з Гарвардського університету, а друга – з Інституту квантової електроніки в Цюріху, практично одночасно закінчили створення найтонших на сьогоднішній день дзеркал у світі. Відбиваючим шаром цих дзеркал є лист диселеніду молібдену (MoSe2), товщина якого умовно дорівнює розміру одного атома. Такі надтонкі дзеркала можуть стати робочими елементами крихітних датчиків, вони зможуть модулювати і направляти промені світла,, що несуть інформацію, коли ці промені переміщаються в межах кристалу комп’ютерного процесора.
Різні матеріали, наближаючись до своєї мінімальної товщини, можуть зберегти, частково або повністю втратити свої світловідбиваючі властивості. Дзеркало, створене дослідниками з Гарварду, встановлене на кремнієвій основі, відбиає до 85 відсотків світла. Дзеркало, створене в Цюріху і встановлене на підкладці з кварцу, має гірші характеристики, воно відбиває до 41 відсотка світла. І обидва дзеркала ефективно працюють в діапазоні 780 нанометрів, що відповідає світлу темно-червоного кольору.
Діселенід молібдену володіє високою світловідбиваючою здатністю, завдяки незвичайній поведінці електронів його атомів. Коли фотон світла потрапляє в атом, у електрона є досить високий шанс “вистрибнути” зі своєї орбіти, залишивши за собою позитивно заряджену “електронну дірку”. При деяких параметрах фотонів світла їх енергії недостатньо для того, щоб відправити електрон далеко в простір і електрон починає обертатись навколо електронної діри, формуючи дивний квантовий об’єкт, квазічастинку, що називається екситоном. Електрони атомів, що входять до складу диселеніду молібдену ведуть себе подібним чином, коли цей матеріал освітлюється світлом з певною довжиною хвилі.
Через деякий час екситони випромінюють заточене в них світло і електрон повертається на своє місце. Ініціатором цього процесу є інші фотони падаючого на матеріал світла, в результаті чого фотон, що випромінюється екситоном, рухається в напрямку, зворотному напрямку світла, що падає, а вся поверхня матеріалу працює як дзеркало.
Проводячи дослідження, вчені виявили, що шар MoSe2 є чимось більшим, ніж просте дзеркало. Залежно від величини і полярності електричного потенціалу, що на нього падає, відбивна здатність крихітного дзеркала може зменшитись або збільшитись. Даний процес відбувається з дуже великою швидкістю, завдяки чому дзеркала з диселеніду молібдену можна використовувати в якості оптоелектронних модуляторів, що дозволяють формувати короткі імпульси світла або надавати певну форму довшим імпульсам.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: