Thomhais taighdeoirí in Institiúid Eolaíochta agus Teicneolaíochta Okinawa (OIST) dáileadh móiminteam na bhfótaleictreon a astaíonn excitons i sraith amháin de diselenide tungstain, agus ghlac siad íomhánna a thaispeánann orbits inmheánacha nó dáileadh spásúil na gcáithníní in excitons - is é seo é seo. sprioc nach bhfuil eolaithe in ann a bhaint amach ó thángthas ar an exciton beagnach céad bliain ó shin.
Is éard atá i gceist le excitons ná staid corraithe an ábhair a fhaightear i leathsheoltóirí - is é an cineál seo ábhar an eochair do go leor feistí teicneolaíochta nua-aimseartha, mar shampla cealla gréine, soilse stiúir, léasair agus fóin chliste.
"Is cáithníní an-uathúil agus suimiúil iad excitons; tá siad neodrach go leictreach, rud a chiallaíonn go n-iompraíonn siad féin in ábhair an-difriúil ó cháithníní eile cosúil le leictreoin. Is féidir lena láithreacht an bealach a imoibríonn ábhair le solas a athrú i ndáiríre," a dúirt Common Dúirt an Dr Michael Man, an chéad údar agus eolaí sa Ghrúpa Speictreascópachta Femtosecond de OIST. "Tugann an obair seo dúinn níos gaire do thuiscint go hiomlán ar nádúr na excitons."
Cruthaítear excitons nuair a ionsúnn leathsheoltóir fótóin, rud a fhágann go léimeann leictreoin atá luchtaithe go diúltach ó leibhéal íseal fuinnimh go leibhéal ard fuinnimh. Fágann sé seo folúntais a ghearrtar go dearfach ar leibhéil fuinnimh níos ísle, ar a dtugtar poill. Meallann na leictreoin agus na poill atá luchtaithe os coinne a chéile, agus tosaíonn siad ar fhithis a chéile, rud a chruthaíonn excitons.
Tá excitons ríthábhachtach i leathsheoltóirí, ach go dtí seo, ní féidir le heolaithe ach iad a bhrath agus a thomhas ar bhealach teoranta. Tá fadhb amháin ina leochaileacht - ní thógann sé ach beagán fuinnimh chun excitons a bhriseadh síos i saorleictreoin agus i bpoll. Ina theannta sin, tá siad fleeting sa nádúr - i roinnt ábhar, beidh excitons a mhúchadh laistigh de chúpla míle bliain tar éis iad a fhoirmiú, ag an am sin beidh na leictreoin excited "titim" ar ais isteach sa pholl.
"D'aimsigh na heolaithe excitons den chéad uair thart ar 90 bliain ó shin," a dúirt an tOllamh Keshav Dani, údar sinsearach agus ceannaire ghrúpa speictreascópachta femtosecond OIST. "Ach go dtí le déanaí, de ghnáth ní bhfuair daoine ach tréithe optúla excitons -- mar shampla, an solas a astaítear nuair a imíonn excitons. Ní féidir ach gnéithe eile dá n-airíonna, mar a móiminteam, agus an chaoi a n-oibríonn leictreoin agus poill lena chéile díorthaithe ó Déan cur síos go teoiriciúil."
I mí na Nollag 2020, áfach, d’fhoilsigh eolaithe ó Ghrúpa Speictreascópachta OIST Femtosecond páipéar san iris Science ag cur síos ar theicníc réabhlóideach chun móiminteam na leictreon i excitons a thomhas. Anois, in eagrán 21 Aibreán de "Advances Eolaíochta", d'úsáid an fhoireann an teicneolaíocht seo chun íomhánna a ghabháil den chéad uair a thaispeánann dáileadh na leictreon timpeall poill i excitons.
Ghin na taighdeoirí excitons ar dtús trí bíoga léasair a sheoladh chuig leathsheoltóir déthoiseach - cineál ábhair a fuarthas amach le déanaí nach bhfuil ach cúpla adamh tiubh agus a bhfuil excitons níos cumhachtaí ann. Tar éis na excitons a fhoirmiú, d'úsáid an fhoireann taighde bhíoma léasair le fótóin ultra-ardfhuinnimh chun na excitons a dhianscaoileadh agus na leictreoin a chiceáil go díreach as an ábhar isteach sa spás bhfolús sa mhicreascóp leictreon. Tomhaiseann an leictreonmhicreascóp uillinn agus fuinneamh na leictreon agus iad ag eitilt amach as an ábhar. Ón eolas seo, is féidir le heolaithe an móiminteam tosaigh a chinneadh nuair a chomhcheanglaíonn na leictreoin leis na poill sna excitons.
"Tá roinnt cosúlachtaí ag an teicneolaíocht seo leis an turgnamh imbhuailteora san fhisic ardfhuinnimh. Sa imbhuailteoir, déantar na cáithníní a smashed le chéile ag fuinneamh láidir, agus iad a bhriseadh suas. Trí na cáithníní inmheánacha níos lú a tháirgtear sa Trajectory imbhuailte a thomhas, is féidir le heolaithe tosú ar phíosa. struchtúr inmheánach an bhuncháithnín iomlán le chéile," a dúirt an tOllamh Dani. "Anseo, táimid ag déanamh rud éigin den chineál céanna - táimid ag baint úsáide as fótóin solais ultraivialait mhór chun excitons a bhriseadh suas, agus ruthag na leictreon a thomhas chun cur síos a dhéanamh ar a bhfuil taobh istigh."
"Ní hé seo an feat simplí," lean an tOllamh Dani. "Ní mór an tomhas a dhéanamh go han-chúramach - ag teocht íseal agus déine íseal chun na excitons a théamh a sheachaint. Thóg sé cúpla lá chun íomhá a fháil. Sa deireadh, d'éirigh leis an bhfoireann feidhm tonn na excitons a thomhas, agus thug sé an dóchúlacht go bhféadfadh an leictreon a bheith suite timpeall an phoill.
"Is dul chun cinn tábhachtach é an obair seo sa réimse seo," a dúirt an Dr. Julien Madeo, an chéad údar an staidéir agus eolaí i nGrúpa Speictreascópachta Femtosecond de OIST. "An cumas orbits inmheánacha na gcáithníní a fheiceáil go radhairc, toisc go bhfoirmíonn siad cáithníní ilchodacha níos mó, rud a ligeann dúinn cáithníní ilchodacha a thuiscint, a thomhas agus a rialú ar deireadh ar bhealach nach bhfacthas riamh roimhe. Ligeann sé seo dúinn cinn nua a chruthú bunaithe ar na coincheapa seo. An chandamach staid an ábhair agus na teicneolaíochta."
Cóipcheart @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd - Modúil Fiber snáthoptaice tSín, Déantóirí Léasair Cúpláilte Snáithín, Soláthraithe Comhpháirteanna Léasair Gach ceart ar cosaint.
