Впервые удалось наблюдать движение экситонов

Ауслендер Дмитрий

Что собой представляют экситоны, ученым известно давно. Но вот движение этих квазичастиц в материалах им удалось наблюдать впервые.

Экситон в кристалле тетрацена

Экситоны – квазичастицы, ответственные за передачу энергии внутри таких устройств, как солнечные ячейки, светодиоды и полупроводниковые схемы. Исследователи из Массачусетского технологического института и Городского колледжа Нью-Йорка совершили, можно сказать, подвиг – они наблюдали движение экситонов прямым способом. Их работа может серьезно ускорить прогресс в области электроники и дать лучшее понимание естественных процессов передачи энергии, например, фотосинтеза.

Исследование было опубликовано в свежем журнале Nature Communications.

Это первое прямое наблюдение процессов диффузии экситонов, которое показало существенное влияние кристаллической структуры на диффузионный процесс. Экситоны тесно связаны с современными технологиями. Эти частицы определяют движение энергии на наноуровне. Эффективность таких устройств, как фотоэлементы и светодиоды, зависит от характера перемещения экситонов по материалу, — цитирует PhysOrg слова профессора Владимира Буловича из Массачусетского технологического института.

Экситон перемещается по кристаллической решетке в виде связанной электронно-дырочной пары, словно частица. Экситоны электрически нейтральны и несут потенциальную энергию. Например, в солнечном элементе, входящий фотон, задевая электрон, переводит его на более высокий энергетический уровень. Это возбуждение передается по материалу в виде экситона: сами частицы не двигаются, зато по цепочке передают друг другу энергию.

Исследователи говорят, что понимание поведения экситонов даст возможность управлять ими, например, ускорять или замедлять движение экситонов. Это в свою очередь может быть использовано для повышения эффективности светодиодов и солнечных батарей.

Новости партнеров
Обычные инвесторы окончательно осознали риск обвала доллара. Что это значит для рынка криптовалют?
Обычные инвесторы окончательно осознали риск обвала доллара. Что это значит для рынка криптовалют?
Крутые товары от известных брендов с AliExpress: что нужно успеть заказать со скидкой
Крутые товары от известных брендов с AliExpress: что нужно успеть заказать со скидкой
MAX научился записывать групповые звонки и отправлять их на сервер. Зачем это нужно?
MAX научился записывать групповые звонки и отправлять их на сервер. Зачем это нужно?