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新型电子能像行星一样旋转

2019-02-28 07:50

  新型电子能像行星一样旋转

  有望促进太阳能等领域的发展

  科技日报北京2月19日电 (记者刘霞)据物理学家组织网18日报道,美国科学家发现了一种新型电子,能像行星一样旋转。研究人员表示,这种“行为怪异”的电子有望促进照明、太阳能电池、激光和电子显示器等领域的发展。

  罗格斯大学物理学教授库什⋅布隆伯格及其研究生孔扬锡(音译)在美国《国家科学院院刊》上撰文指出,这种新型电子被称为“手性表面激子”(chiral surface exciton),由结合在一起并在固体表面上彼此旋转的粒子和反粒子组成。

  手性指的是不能与其镜像相重合的物体,如我们的双手,左手与互成镜像的右手不重合。

  孔扬锡解释道,当强光照射在固体上,将带负电荷的电子从其位置击出并留下带正电荷的“空穴”时,就会形成激子。电子和空穴类似于快速旋转的顶部,电子最终会朝空穴“螺旋”前进,在不到一万亿分之一秒内相互湮灭,同时发出一种被称为“光致发光”的光。该发现有望在诸如太阳能电池、激光器、电视以及其他显示器等设备上找到“用武之地”。

  据悉,研究人员在硒化铋的晶体表面发现了这种手性激子。硒化铋晶体可以大规模生产,并在室温下用作电子产品的涂料和其他材料。

  布隆伯格说:“硒化铋是令人惊叹的化合物,属于名为‘拓扑绝缘体’的量子材料家族,它们的表面有一些拥有极高导电性能的通道。”

  科学家目前尚未厘清手性激子的动力学原理,他们希望通过超快速成像来对其进一步研究。此外,科学家也能在其他材料上找到手性表面激子。