Sciencemag.cz
Doporučujeme
Excitony, tedy kvazičástice složené ze vzájemně svázaného elektronu a kladně nabité díry, fungují v pevných látkách jako přenašeče energie. Vědci se nyní zaměřili na otázku, jak excitony interagují se světlem a jaká je vlastně jejich struktura. Závěr výzkumu praví, že po excitaci excitonů (:-)) mohou tyto na sebe vzít dvě různé formy.
Vědci z Politecnico di Milano, japonské University of Tsukuba a Ústavu Maxe Plancka v Hamburku studovali excitony konkrétně v monkrystalech fluoridu hořečnatého (MgF2) zasažených silným světelným pulzem. Měření byla technicky náročná a zahrnovala i použití nových technik včetně přechodné reflexní spektroskopie. Excitony se podařilo sledovat na časové škále atosekund (10 na -18 s). Ukázalo, že excitony se mohou chovat jako atom i jako kov. Tím prvním se myslí, že elektron a díra jsou spolu pevně spojeny elektrickou přitažlivostí, podobně jako atomové jádro drží své elektrony ve vymezeném prostoru. Druhá varianta znamená, že elektrony se v látce pohybují, tečou relativně volně podobně jako v kovech. Co je zajímavé, excitony ale poskytují oba tyto signály vedle sebe, takže mají duální povahu (ať už opravdu současně, nebo těsně za sebou a mezi oběma formami se tedy „přepínají“).
Mimochodem, v průvodní tiskové zprávě se excitony prohlašují i za možný základ elektroniky nové generace – tzv. excitoniky. Zjištěné poznatky by jako první mohly získat uplatnění v optoelektronice.
Lucchini, M., Sato, S.A., Lucarelli, G.D. et al. Unravelling the intertwined atomic and bulk nature of localised excitons by attosecond spectroscopy. Nat Commun 12, 1021 (2021). doi.org/10.1038/s41467-021-21345-7
Zdroj: Politecnico di Milano / Phys.org
