Созданы системы для захвата трионов при комнатной температуре

Москва, 10:53, 17 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Команда, возглавляемая учеными из Мэрилендского университета, разработала метод надежного синтеза и захвата трионов, сохраняющий стабильность при комнатной температуре. Технология позволит манипулировать частицами, проанализировать их фундаментальные свойства.

Выводы исследования опубликованы в ACS Central Science. Трионы состоят из 3 заряженных частиц со слабыми связями. Они могут переносить больше информации, чем электроны, но нестабильны при комнатной температуре, что ограничивает практическое применение. Исследователи химически вырастили углеродные нанотрубки, помогающие решить эту проблему, сообщает sciencedaily.com. Структуры позволяют синтезировать и захватывать трионы при комнатной температуре.

«Благодаря нанотрубкам, мы можем манипулировать частицами,- сказал профессор Юй Хуан Ван, старший автор. – Стабилизация и захват трионов позволяет создать очень чистую систему для изучения процессов, управляющих светодиодами, фотоэлектрическими и квантовыми устройствами».

Ученые использовали химическую реакцию для создания дефектов в одностенных углеродных нанотрубках. Они обеспечили угнетение энергетического ландшафта проводящей поверхности. При движении потока фотонов, ученые наблюдали яркое свечение на дефектах. Каждая вспышка на характерной длине волны указывала на захват электрона и экситона, формировавших трион. Распадаясь, структура выделяла фотон, обеспечивавший свечение.

«Это напоминает применение атомной физики в химической лаборатории, — сказал Ван. – колодцы, роли которых играли химические дефекты, обеспечивали связь частиц. Они же определяли энергетический уровень триона. Мы можем манипулировать ним с помощью химических реакций, контролируя стабильность частиц».

Нанотрубки продлевали существование трионов в 100 раз, по сравнению со свободными частицами. Команда планирует продолжить модифицировать метод. Ученые хотят лучше контролировать процесс синтеза и создавать дефекты, позволяющие изучить фундаментальные фотофизические, оптические свойства структур. Такие системы помогут в развитии технологий, вроде биовизуализации, сбора энергии, твердотельных и квантовых компьютеров.