Ученым удалось увидеть «движение» экситонов
Ученые давно изучают экситоны — квазичастицы, которые отвечают за передачу энергии, например, внутри светодиодов, полупроводников, солнечных ячеек и т.п. Но до сих пор ни разу не удавалось зафиксировать движение этих частиц, что смогли сделать исследователи из Массачусетского технологического института и Городского колледжа Нью-Йорка.
Зафиксированная диффузия экситонов продемонстрировала серьезно влияние, которое оказывает кристаллическая структура на этот процесс. Важность работы ученых весьма высока, так как экситоны очень тесно связаны с новейшими технологиями, которые человек активно использует и регулярно совершенствует. Благодаря экситонам происходит движение энергии на наноуровне, а эффективность, например, светодиодов и фотоэлементов зависит от перемещений экситонов в том или ином веществе, из которого они сделаны.
Экситоны электрически нейтральны и несут потенциальную энергию, и словно частица, они «передвигаются» по кристаллической решетке, представляющей собой электронно-дырочные пары. Так, в солнечной ячейке фотон, вступая в контакт с электроном, переводит его на более высокий энергетический уровень, и это возбуждение передается внутри вещества в виде экситона. Другими словами, экситоны передают по цепочке энергию друг другу, тогда как сами остаются неподвижными.
Ученые высоко оценили потенциал данной работы, так как глубокое понимание процесса их работы позволит создать механизмы управления, что позволит регулировать скорость их «движения» и другие характеристики, повышая, таким образом, эффективность конечных устройств, в работе которых они играют далеко не последнюю роль.
© supreme2
