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同类首创的演示解锁了量子技术的进一步发现

  • 科学
  • 2020-05-01 14:19:12
  • 来源:

天龙八部私服发布网 www.famlot.com 隐藏在无数材料中的是有价值的属性,这些属性将支持下一代技术,例如量子计算和改进的太阳能电池。

在伦斯勒理工学院,从事材料科学,化学工程和物理学交叉研究的研究人员正在探索新的创新方法,以利用光,温度,压力或磁场来释放那些有前途和有用的能力。

今天在《物理评论》 X上发表的光学版量子霍尔效应(QHE)的突破性发现证明了伦斯勒在这一重要研究领域的领导地位。

QHE是将二维半导体置于大磁场中时产生的机械电压差。磁场使电子移动,使得电流不再仅在边缘流过整个半导体。

这种现象一直是一个重要的研究领域,因此获得了多个诺贝尔奖和许多技术创新。伦斯勒化学与生物工程学助理教授史苏飞说,人们对激子的量化了解不多,激子是一种有前途的粒子,这种粒子在过渡金属二硫化碳(TMD)中发现,当光撞击半导体和带正电的粒子时会形成该粒子。与带负电的粒子结合。结合这两个粒子的强键拥有大量能量。

Shi将他的大部分研究重点放在这个新领域上,他知道激子有潜力被利用在多种应用中,包括量子计算,内存存储甚至太阳能收集。Shi和他的实验室正在研究一种利用TMD制造极其干净和高质量的二维半导体的工艺,以便他们可以研究其固有特性。这一基础促成了这一最新发现。

在这项研究中,Shi和他的实验室在存在大磁场的情况下研究了激子,从而引发了被称为Landau量化的能量量化-这种作用以前很难用光学方法看到。

这项工作演示了用于激子的QHE的光学版本,Shi相信它将为进一步的发现和应用打开大门。

“从根本上来说,这是一个全新的事物,它将大大增强我们对量子态中激子的理解,而量子态是一个我们尚未真正完全理解的领域,”史说。“我们希望这会激发很多人朝这个方向努力,以了解新的量子物理学,这是我们以前从未想到的。”

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