ความเครียดแนะนำการไหลของ excitons ในวัสดุ 2 มิติ

ความเครียดแนะนำการไหลของ excitons ในวัสดุ 2 มิติ

การใช้เทคนิคที่เรียกว่าวิศวกรรมความเครียด นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาและเยอรมนีได้สร้าง “เส้นลวดเอกซิโทนิก” ซึ่งเป็นช่องทางหนึ่งมิติที่คู่ของรูอิเล็กตรอน (excitons) สามารถไหลในสารกึ่งตัวนำสองมิติ เช่น น้ำผ่านท่อ งานนี้สามารถช่วยในการพัฒนาอุปกรณ์คล้ายทรานซิสเตอร์รุ่นใหม่ ในเยอรมนี ได้ฝากผลึก 2 มิติบางระดับอะตอมของทังสเตนไดเซเลไนด์ ห่อหุ้มอย่างสมบูรณ์ในวัสดุ 2 มิติอีกชนิดหนึ่ง

คือบอไรด์ไนไตรด์

หกเหลี่ยมบนยอดของเส้นลวดนาโนที่บาง 100 นาโนเมตร การปรากฏตัวของเส้นลวดนาโนทำให้เกิดรอยบุบเล็กๆ ยาวขึ้นในทังสเตนไดเซเลไนด์โดยการดึงอะตอมออกจากกันเล็กน้อยในวัสดุ 2 มิติ และทำให้เกิดความเครียดขึ้น ตามที่ผู้เขียนนำของการศึกษารอยบุบนี้ทำงานเพื่อ exciton เหมือนกับท่อ

ที่ทำกับน้ำ เมื่อติดอยู่ภายใน พวกเขาอธิบายว่า จะต้องเคลื่อนที่ไปตามท่อการเคลื่อนไหว แบบแอนไอโซทรอปิกสูงเพื่อตรวจสอบการเคลื่อนไหว นักวิจัยใช้เทคนิคหลายอย่างร่วมกัน ในครั้งแรกเรียกว่ากล้องจุลทรรศน์ชั่วคราว พวกเขาใช้พัลส์ของแสงเพื่อกระตุ้นโครงสร้างแบบไฮบริด 1D/2D

และเปิดเผยตำแหน่งของ excitons เทคนิคที่สอง การเรืองแสงที่แก้ไขด้วยเวลา เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพคู่ของรูอิเล็กตรอนด้วยกล้องแนว ด้วยวิธีนี้ พวกเขาสามารถสังเกตการขนส่ง ได้ทั้งที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิห้องผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนไหวของ excitons เป็นแบบ

แอนไอโซทรอปิกสูง ซึ่งเกิดขึ้นเฉพาะในทิศทางของช่องสัญญาณเท่านั้น อันที่จริง นักวิจัยได้กำหนดสัมประสิทธิ์ของการแพร่กระจาย ตามทิศทางของเส้นลวดนาโนให้สูงถึง 13.5 ± 1 cm 2 /s ซึ่งสอดคล้องกับการเคลื่อนที่ที่มีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิห้องที่ 540 cm 2 /Vs ในทางตรงกันข้าม 

การแพร่กระจายของ exciton ในทิศทางตั้งฉาก ข้ามช่องสัญญาณ ลดลงจนเกือบเป็นศูนย์การควบคุม ในโครงสร้างมิติต่ำอื่นๆ วัสดุทังสเตนไดเซเลไนด์ที่ใช้ในการทดลองนี้เป็นส่วนหนึ่งของตระกูลที่รู้จักกันในชื่อทรานซิชันเมทัลไดชาลโคเจไนด์ (TMDCs) วัสดุแวนเดอร์วาลส์ (vdW) แบบชั้นเหล่านี้มีสูตรทางเคมี 

เป็นโลหะ

ทรานซิชัน เช่น โมลิบดีนัมหรือทังสเตน และ X เป็นแชลโคเจน เช่น ซัลเฟอร์ ซีลีเนียม หรือเทลลูเรียมในรูปแบบจำนวนมาก TMDC ทำหน้าที่เป็นเซมิคอนดักเตอร์แบนด์ช่องว่างทางอ้อม เมื่อลดขนาดลงมาที่ความหนาของชั้นเดียว สารกึ่งตัวนำเหล่านี้จะเป็นเซมิคอนดักเตอร์แบบช่องว่างแถบความถี่โดยตรง

ที่สามารถดูดซับและเปล่งแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก คุณสมบัตินี้ทำให้ 2D TMDCs เป็นบล็อคที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ไดโอดเปล่งแสง เลเซอร์ ตัวตรวจจับโฟโต้ และเซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อสร้างวงจรสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเซ็นเซอร์พลังงานต่ำ 

ยิ่งไปกว่านั้น ไม่เหมือนกับเซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากซึ่งมักจะเปราะ TMDC สามารถทนต่อความเครียดในระนาบได้สูงถึง 11% ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นและเซ็นเซอร์สำหรับการเสียรูปเชิงกลนั้นสร้างได้ตรงไปตรงมาโดยสร้างความตื่นเต้นให้กับวัสดุ

ด้วยแสง พวกมันยังมีพันธะที่แน่นและเสถียรมาก และไม่เหมือนกับอิเล็กตรอนตรงที่พวกมันไม่มีประจุ ความสามารถในการควบคุมการเคลื่อนไหวของพวกมันจึงเป็นขั้นตอนสำคัญในการสร้างอุปกรณ์จากอนุภาคควอซิพัทเทอร์ที่เป็นกลางทางไฟฟ้า อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถทำงานที่อุณหภูมิห้องและอาจแทนที่

เกือบ 100% นักวิจัยแนะนำว่าวิธีการเดียวกันนี้สามารถลดขนาดลงเพื่อให้ได้ความกว้างของช่องตามลำดับเพียงสิบนาโนเมตร ช่องแคบดังกล่าวคาดว่าจะแสดงการเคลื่อนไหวของ exciton 1D อย่างแท้จริง และสามารถเปิดเผยปรากฏการณ์การขนส่งทางควอนตัม เช่น พฤติกรรมของเหลวหรือเอฟเฟกต์

การโลคัลไลเซชันในร่างกายจำนวนมากเมื่อมองไปข้างหน้า ทีมงานกล่าวว่าตอนนี้มีแผนที่จะสำรวจความสามารถของช่อง เหล่านี้ในการส่งข้อมูลการหมุน “ความรู้นี้จะเป็นก้าวสำคัญสำหรับวงจรในอนาคต ที่ใช้ แทนอิเล็กตรอน” งานบางอย่างที่ดำเนินการโดยเทคโนโลยีทรานซิสเตอร์ปัจจุบัน

ในการควบรวม

กิจการของออปติกและอิเล็กทรอนิกส์ นักวิจัยกล่าวและคลื่นความโน้มถ่วงได้รับการพิจารณาให้ทุนสนับสนุนอีกครั้ง สถานการณ์ดีขึ้นเช่นกันในเยอรมนี และภายใต้การนำของคาร์สเตน แดนซ์มันน์เครื่องตรวจจับร่วมเยอรมัน-อังกฤษตัวใหม่ที่เรียกว่า ” ” ได้ถือกำเนิดขึ้น และการก่อสร้างได้

เริ่มขึ้นที่เมืองรูธใกล้กับเมืองฮันโนเวอร์เป็นเรื่องที่น่าทึ่งสำหรับพวกเราที่รอคอยมานานที่จะได้เห็นอะไร

คือโครงสร้างที่สวยงามและมีเหตุผล”คุณสมบัติใหม่เครื่องตรวจจับ LIGO ในสหรัฐอเมริกาได้รับการออกแบบให้มีแขนยาว 4 กม. ในขณะที่เครื่องตรวจจับของ Virgo ในอิตาลี ซึ่งเป็นสมองลูก

มีแขนยาว 3 กม. อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดทั้งด้านการเงินและที่ตั้งได้จำกัดความยาวแขนของอุปกรณ์ตรวจจับเยอรมัน-สหราชอาณาจักรไว้ที่ 600 ม. ซึ่งหมายความว่า GEO 600 จะมีความท้าทายเพิ่มเติมที่ต้องเอาชนะเพื่อให้สามารถแข่งขันกับอุปกรณ์ตรวจจับที่ยาวกว่าได้ ในการทำเช่นนี้ เราได้รวมคุณสมบัติ

ใหม่บางอย่างไว้ในอุปกรณ์: เราใช้เทคนิคที่เรียกว่า “การรีไซเคิลสัญญาณ” ซึ่งอนุญาตให้ปรับปรุงสัญญาณที่ปรับค่าได้ผ่านแถบปฏิบัติการ อุปกรณ์ยังใช้เส้นใยซิลิกาหลอมแทนลวดโลหะเพื่อแขวนกระจกซิลิกา เพื่อลดผลกระทบจากความร้อน โดยเฉพาะที่ความถี่ต่ำ เช่นเดียวกับเลเซอร์

ของการออกแบบขั้นสูงถูกกำหนดให้เริ่มปฏิบัติการในช่วงต้นเดือนมกราคม 2544 มันเป็นเวลาที่น่าตื่นเต้นแต่น่าเครียดสำหรับพวกเราใน GEO เนื่องจากเรามี “ปัญหาทางเทคนิค” กับเครื่องตรวจจับ และรู้สึกว่าเกียรติของเราเป็นเดิมพัน เมื่อดูเหมือนว่า LIGO จะเริ่มก่อนเรา แผ่นดินไหวในสหรัฐฯ 

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย