Фундаментальные свойства материалов можно изменять, освещая их лазером

Сотрудники MIT продемонстрировали существование в кристаллах когерентной квантовомеханической «смеси» электронов и фотонов, известной как состояние Флоке-Блоха. Для этого они смешали фотоны интенсивного лазерного импульса с поверхностными электронами топологического изолятора.

При помощи быстродействующей камеры были получены моментальные снимки этого экзотического состояния, от зарождения до исчезновения длящегося всего несколько сотен фемтосекунд.

Было также установлено, что изменение поляризации фотонов приводит к возникновению разных типов смешанных состояний. Этот важный результат говорит о том, что электронные свойства материала можно изменять (например, превращать проводник в полупроводник или делать его прозрачным) всего лишь варьируя поляризацию лазерного луча, освещающего его.

Особенно интересно, что в этом эксперименте световая энергия была ниже порога поглощения — это открывает возможности переключения свойств материала без побочных эффектов, вроде нагревания, происходящего при поглощении света.

Опыты производились на образцах кристаллов селенида висмута (наиболее известный топологический изолятор), однако исследователи указывают, что полученные результаты могут быть распространены и на другие материалы, например, на графен.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365