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螺旋状电子能引领照明和太阳能电池等领域进步

螺旋状电子能引领照明和太阳能电池等领域进步

发布日期:2019-07-01 作者: 点击:

罗格斯大学(Rutgers)和其他物理学家发现了一种奇特的电子形式,它能像行星一样旋转,并可能在照明、太阳能电池、激光和电子显示器等领域取得进展。根据发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究,它被称为“手性表面激子”,由粒子和反粒子结合在一起,在固体表面相互旋转而成。

手性指的是像你的右手和左手一样匹配但不对称且不能叠加在镜像上的实体。根据该研究的第一作者,物理学教授 Girsh Blumberg在罗格斯大学新布伦瑞克分校的罗格斯激光光谱学实验室的研究生Hsiang-Hsi (Sean)的说法,激子是在强光照射在固体上时形成的,将带负电荷的电子踢出其所在的位置,并留下带正电荷的“空穴”。

电子和空穴就像快速旋转的陀螺。电子最终会“螺旋”地向空穴移动,在不到一万亿分之一秒的时间内相互湮灭,同时发出一种叫做“光致发光”的光。这一发现在太阳能电池、激光、电视和其他显示器等设备上都有应用。科学家们在一种被称为硒化铋的晶体表面发现了手性激子,这种晶体可以在室温下大量生产,并用于涂料和其他电子材料中。

资深作者兼艺术与科学学院(School of Arts and Sciences)物理与天文系教授Blumberg说:“硒化铋是一种令人着迷的化合物,它属于一种叫做‘拓扑绝缘体’的量子材料家族,它们的表面有几个通道,在导电方面非常高效。”

手性激子的动力学尚不清楚,科学家们希望利用超快成像技术进一步研究它们。在其他材料上也可以发现手性表面激子。


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关键词:光环境,照明,亮化

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