Физики впервые обнаружили экситоны в металле

Физики впервые обнаружили экситоны в металле

Ученые США и Сербии впервые обнаружили экситон в металле. Статья авторов опубликована в журнале Nature Physics, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org.

Специалисты в своей работе исследовали взаимодействие света и материи: электромагнитной волны, падающей на серебряный кристалл. В толще металла обычное экситонное возбуждение, как считалось, может длиться около одной десятой квадриллионной (квадриллион в системе с короткой шкалой — это число с 15 нулями) секунды, что затрудняет его наблюдение. Специалистам удалось зафиксировать на поверхности серебряной пластины долгоживущее экситонное состояние, превышающее стандартное для металлов в 100 раз. Такое время жизни экситона теоретически было предсказано сербским ученым, а его коллегам из США удалось наблюдать квазичастицу в эксперименте.

Для этого специалистами использовалась специальная техника многомерной когерентной спектроскопии, которая трансформирует методы спектроскопии ядерного магнитного резонанса в спектроскопию видимого, ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов излучения. В этом ученым помог лазер, который облучал пластинку электромагнитными импульсами длительностью 15 фемтосекунд.

Экситоном ученые называют долгоживущее возбужденное состояние в наносистеме, которое состоит из электрона и положительно заряженной дырки. Движение связанных электрона и дырки в кристалле и сопровождающие это процессы переноса энергии удобно описывать как перемещение квазичастицы — экситона.

Экситоны играют важную роль в процессах фотосинтеза и преобразованиях энергии в фотоэлементах. До исследований ученых экситонные возбуждения наблюдались только в диэлектриках и полупроводниках.

Lenta.ru

Похожие новости:
Физики наблюдали квантовую запутанность в системе квазичастиц
Австрийские ученые наблюдали явление квантовомеханической запутанности и ее распространение в системе квазичастиц. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature, кратко с ними можно ознакомиться на сайте Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца. Физики исследовали квантовые состояния цепочки ..
2014-07-12 1511 0 Научные открытия
0
Физики увидели «нанозвезды» на фоне «сверхпроводящей вселенной»
Российские физики вместе с французскими коллегами впервые увидели возбужденные состояния вокруг единичных магнитных атомов железа. Они обнаружили, что магнитные атомы создают возмущения, которые выглядят как осциллирующие «нанозвезды» на фоне «сверхпроводящей вселенной». Результаты своих исследований авторы ..
2015-10-13 1545 0 Научные открытия
-1
Шведские физики изучили свойства нового 115-го элемента
Шведские физики смогли получить новый элемент произведя бомбардирование мишени америция с 95-ю протонами атомами кальция с 20-ю протонами. В результате такого столкновения ученые зафиксировали рождение ядер сверхтяжелого 115-го элемента. Новый элемент таблицы Менделеева ..
2013-08-28 2485 0 Научные открытия
0
«Зоопарк» квазичастиц пополнился квантовыми каплями
Германо-американская группа физиков обнаружила феномен, который можно описать с помощью нового типа квазичастиц, так называемых квантовых капель или дроплетонов (dropleton). Исследование опубликовано в Nature, кратко о его значении пишет Wired. Квантовые капли обнаружились в экспериментах физиков неожиданно — существование ..
2014-02-28 1743 0 Научные открытия
0
Ученые CERN обнаружили новые загадочные частицы
Ученые Европейской организации ядерных исследований CERN обнаружили в данных, собранных в свое время датчиками эксперимента LHCb Большого Адронного Коллайдера, следы двух новых, ранее неизвестных частиц. При этом, одна из этих частиц обладает столь уникальным ..
2014-10-13 2450 0 Научные открытия
1
Физики увидели предсказанные в 1929 году безмассовые фермионы
Физики сообщили об экспериментальном открытии так называемых фермионов Германа Вейля. Их существование было теоретически предсказано немецким физиком в 1929 году, а квазичастицы ученые обнаружили в ходе экспериментов с кристаллами. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале Science. Вейлевские квазичастицы ..
2015-07-18 6547 0 Научные открытия
0
Ученые обнаружили необычные связанные скирмионы
Физики из США и Японии впервые наблюдали связанные состояния скирмионов, которыми можно управлять при помощи электрического поля. Свое исследование ученые опубликовали в журнале Physical Review Letters, кратко с ним можно ознакомиться сайте Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Ученые ..
2014-06-28 1415 0 Научные открытия
0
Физики наблюдали странное движение электрона
Ученые из Японии и Австрии исследовали энергетические уровни Ландау свободного электрона при его движении в магнитном поле. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте RIKEN. Энергетические уровни Ландау возникают при движении ..
2014-08-09 2357 0 Научные открытия
0
В коре Земли под толщей океана найдена жизнь
Гидробиологи из США впервые обнаружили в водоносном слое земной коры под океаном живые организмы. Исследование авторов опубликовано в журнале Scientific Reports, а кратко о нем сообщается на сайте Морской биологической лаборатории при Чикагском университете (США).Ученые обнаружили активное микробное сообщество в районе ..
2016-04-08 2505 0 Научные открытия
3
Российские физики в ЦЕРНе обнаружили редкий распад мезонов
Российские физики, в частности, ученые из Московского (МГУ) и Новосибирского (НГУ) государственных университетов, входящие в состав коллабораций CMS (Compact Muon Solenoid) и LHCb (Large Hadron Collider beauty) в ЦЕРНе, приняли участие в обнаружении редкого распада элементарных частиц. Результаты ..
2015-05-15 6437 0 Научные открытия
1
Физики впервые сделали зеркало из оптической материи
Физики впервые экспериментально продемонстрировали возможность создания зеркала из так называемой оптической материи - множества частиц, заключенных в оптические ловушки. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Phys.org. Объектом исследования выступали полистироловые ..
2014-01-21 1575 0 Научные открытия
0
Физики придумали способ стабилизации плазменных филаментов
Физики придумали способ стабилизации плазменных филаментов - относительно недавно открытых объектов с большим потенциалом использования в различных прикладных областях. Статьяисследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Американского физического общества. В физике ..
2012-09-18 2013 0 Научные открытия
0
Физики нашли бозон Хиггса
Физики установили факт существования бозона Хиггса - недостающего элемента в цепочке объяснения мироздания, сообщает РИА Новости. По данным агентства, в блогах ученых об этом говорится как о свершившемся факте, участник исследований, сотрудник НИИ ядерной физики МГУ Эдуард Боос сказал, что после ..
2012-06-19 3075 2 Научные открытия
1
В ЦЕРН открыта новая частица
Физики из Цюрихского университета обнаружили с помощью Большого адронного коллайдера (БАК) ранее неизвестную частицу, состоящую из трех кварков. Ими был обнаружен новый барион, известный как Xi_b^*. Это открытие подтверждает фундаментальные физические допущения относительно взаимодействия барионов. В физике частиц, ..
2012-05-2 1825 1 Научные открытия
0
В ЦЕРНе открыли предсказанный российскими физиками пентакварк
Ученые из коллаборации LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАКе) впервые обнаружили пентакварк — частицу, состоящую из четырех кварков и одного антикварка. Результаты своих исследований физики планируют опубликовать в журнале ..
2015-07-14 6236 0 Научные открытия
1