Un equipo de investigadores dirigido por Sufei Shi, profesor asistente de ingeniería química y biológica en el Instituto Politécnico Rensselaer, ha descubierto nueva información sobre la masa de componentes individuales que forman una cuasipartícula prometedora, conocida como excitón, que podría jugar unpapel fundamental en futuras aplicaciones para computación cuántica, almacenamiento de memoria mejorado y conversión de energía más eficiente.
Publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza , el trabajo del equipo lleva a los investigadores un paso más cerca de avanzar en el desarrollo de dispositivos semiconductores al profundizar su comprensión de una clase de materiales atómicamente delgados conocidos como dichoslcogenuros de metales de transición TMDC, que han sido observados por sus propiedades electrónicas y ópticas. Investigadorestodavía tengo mucho que aprender sobre el excitón antes de que los TMDC se puedan usar con éxito en dispositivos tecnológicos.
Shi y su equipo se han convertido en líderes en esa búsqueda, desarrollando y estudiando TMDC, y el excitón en particular. Los excitones generalmente son generados por la energía de la luz y se forman cuando un electrón cargado negativamente se une con una partícula de agujero cargada positivamente.
El equipo de Rensselaer descubrió que dentro de este material semiconductor atómicamente delgado, la interacción entre electrones y agujeros puede ser tan fuerte que las dos partículas dentro de un excitón pueden unirse con un tercer electrón o partícula de agujero para formar un trión.
En este nuevo estudio, el equipo de Shi pudo manipular el material TMDC para que la red cristalina dentro vibrara, creando otro tipo de cuasipartícula conocida como fonón, que interactuará fuertemente con un trión. Luego, los investigadores colocaron el material dentro de unalto campo magnético, analizó la luz emitida por los TMDC de la interacción de fonones y pudo determinar la masa efectiva del electrón y el agujero individualmente.
Los investigadores asumieron previamente que habría una simetría en masa, pero, dijo Shi, el equipo de Rensselaer descubrió que estas medidas eran significativamente diferentes.
"Hemos desarrollado muchos conocimientos sobre TMDC ahora", dijo Shi. "Pero para diseñar un dispositivo electrónico u optoelectrónico, es esencial conocer la masa efectiva de los electrones y agujeros. Este trabajo es un paso sólidohacia esa meta "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Politécnico Rensselaer . Original escrito por Torie Wells. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :