Метод контроля трионов расчищает путь к новой углеродной электронике

Квазичастица трион, образующаяся при встрече полярона и экситона, давно привлекает повышенное внимание, благодаря предоставляемой ею возможности одновременно манипулировать спином, зарядом и энергией поглощенного света.

Поскольку трионы первоначально наблюдали в полупроводниках только при экстремально низких температурах, порядка 2 кельвин, польза от их уникальных свойств была невелика. Но несколько лет назад учёные обнаружили трионы в углеродных нанотрубках (CNT) при комнатной температуре, что открыло перспективы применения их в реальных электронных и спинтронных устройствах.

Первым шагом к осуществлению этого стала новая работа учёных Университета Дюка (штат Северная Каролина), которые смогли пролить свет на поведение этих единственных в своём роде частиц.

Используя метод лазерного зондирования и высококачественные CNT с «оплёткой» из молекул полимера, они изучили базовые свойства трионов, как они образуются в однородных нанотрубках, с какой скоростью движутся и как долго живут. Главным результатом этой работы стало открытие, что в определённых условиях эти необычные частицы довольно просто создавать и контролировать.

«Нами было установлено, что эти частицы очень стабильны в таких материалах, как CNT, которые могут найти применение в будущих поколениях электроники», — заявил Юсун Бай (Yusong Bai), сотрудник университетской кафедры химии. Бай является одним из авторов статьи, вышедшей 8 января в Трудах Национальной Академии Наук США (PNAS).