| 0 |
|
Взаимодействие выведенных из равновесия квантовых частиц в твердых телах сопровождается спонтанными вспышками света, длящимися триллионные доли секунды. Открытие ученых из университета Райса (штат Техас) позволяет управлять этим излучением и может привести к созданию нового телекоммуникационного оборудования, способного передавать сигналы с пикосекундными скоростями.
Это явление, по заявлению авторов открытия из лаборатории Джуничиро Коно (Junichiro Kono), вызывается сочетанием двух известных эффектов из теории многих тел: суперфлуоресценцией, наблюдаемой в атомных и молекулярных системах, и возникающей в металлах Ферми-краевой сингулярностью.
Данный исследовательский коллектив ранее сообщал о первом наблюдении суперфлуоресценции в твердотельной системе с сильно возбужденными полупроводниковыми квантовыми ямами в интенсивных магнитных полях. Новый процесс — Ферми-краевая суперфлуоресценция — не нуждается в использовании мощных магнитов. Это открывает возможность создания компактных полупроводниковых устройств, генерирующих пикосекундные импульсы света.
О результатах работы, выполненной учеными из Райса совместно с коллегами из Университета штата Флорида и Техасского университета A&M, сообщается в онлайновом дополнении Nature, Scientific Reports.
В своей новой работе исследователи также объяснили прежде ставившее их в тупик изменение длины волны на протяжении излучения импульса.
Полупроводниковые квантовые ямы в эксперименте содержали частицы — плотное скопление электронов и дырок — и ограничивали их движение только двумя измерениями, где они были подвержены сильному кулоновскому взаимодействию. Охлаждение до температуры жидкого гелия приводило к квантовой дегенерации, происходящей, когда энергия Ферми значительно превышает тепловую энергию. При накачке лазером эти дегенерированные частицы получали энергию и испускали ее в виде света на границе Ферми (уровень наиболее высокоэнергетичных частиц системы). После рекомбинации дырок и электронов с излучением фотонов, граница смещалась к частицам с меньшей энергией, что запускало новые реакции. Таким образом, цвет (длина волны) излучения постепенно смещался к красной части спектра.
«Самое интересное во всем этом то, что мы возбуждаем материал 150-фемтосекундным импульсом, ждем 100 пикосекунд, и, внезапно, выдается пикосекундный импульс. Это длинная задержка, — отмечает Коно. — Это может привести к новому методу получения пикосекундных импульсов в твердых телах».
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
