Новости химической науки > Новый способ получения поляритонов

Теоретическая модель поляритонов (polaritons), экзотических частиц, представляющих собой наглядный пример принципа корпускулярно-волнового дуализма, разрабатывалась уже полвека, или же их удавалось получать при очень низких температурах.

Теперь Павлос Саввидис (Pavlos Savvidis) с коллегами из Университета Крита (Греция) разработали метод получения этих частиц с помощью светоизлучающих диодов, способных функционировать при температуре, гораздо более близкой к комнатной, чем демонстрировалось ранее. Результаты работы позволяют надеяться на то, что поляритоны смогут найти применение в квантовых компьютерах или в лазерной технике.

Рисунок из Nature 2008, 453, 372

Поляритоны можно рассматривать состоящими из трех частей – электрона в возбужденном состоянии, положительно заряженной дырки, остающейся после ухода возбужденного электрона и фотона, выделяющегося при потере электроном энергии и возвращения обратно в дырку. Если эти компоненты окружить высокоотражающим материалом, который предотвращает потерю фотонов, фотон может создать другую пару электрон-дырка. Последовательное чередование фотонов и пар электрон-дырка приводит к образованию поляритонов.

В качестве материала для создания электроно-дырочных пар Саввидис использовал смешанный арсенид индия-галлия. Исследователи обрамили заключили материал, содержащий квазичастицы, в отражающие слои из арсенидов галлия и алюминия. Для создания стабильного источника света систему возбудили электрическим током при относительно высокой температуре (–38ºC), следует отметить, что ранее подобная поляритонная электролюминесценция достигалась лишь при –196ºC.

Группа Саввидиса в настоящее время ищет способы достигнуть поляритонной электролюминесценции при комнатной температуре. Также в планах исследователей добиться когерентного излучения и получить поляритонный лазер. По словам греческого исследователя, для питания поляритонного лазера должно требоваться на два порядка меньше энергии, чем для обычного полупроводникового.

Источник: Nature 2008, 453, 372

метки статьи: #квантовая химия, #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия