Ανακαλύφθηκε ένας νέος τύπος φαινομένου ηχούς: Συνδέεται με τη δομή ενεργειακής ζώνης PlatoBlockchain Data Intelligence. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Ανακαλύφθηκε ένας νέος τύπος φαινομένου ηχούς: Συνδέεται με τη δομή της ζώνης ενέργειας

Χρονική σήμανση: 2 Δεκεμβρίου 2022 2:22 π.μ.

Στον κβαντικό κόσμο, ο χρόνος είναι θεωρητικά ελατός και αναστρέψιμος. Και είναι μέσω αυτής της δυναμικής αντιστροφής του χρόνου που οι επιστήμονες προσπάθησαν να ελέγξουν τα κβαντικά συστήματα. Ωστόσο, η εφαρμογή ενός τέτοιου φαινομένου χρονικής αντιστροφής καθίσταται δύσκολη σε πιο εξελιγμένα συστήματα κβαντικής συμπυκνωμένης ύλης – π.χ. κβαντικά συστήματα με άπειρους βαθμούς ελευθερίας. Αυτό συμβαίνει επειδή η κβαντική συνοχή χάνεται γρήγορα όταν αλληλεπιδρά με το περιβάλλον.

Atsushi Ono, επίκουρος καθηγητής στο τμήμα φυσικής στο Πανεπιστήμιο Tohoku, είναι ο αρχηγός μιας ερευνητικής ομάδας που ανακάλυψε ένα νέο είδος φαινομένου ηχούς που σχετίζεται με τη δομή της ζώνης ενέργειας στα κρυσταλλικά στερεά. Αφού η ομάδα άρχισε να θεωρητικοποιεί την υπερταχεία δυναμική των οπτικά παραγόμενων οιονεί σωματιδίων σε κρυσταλλικά στερεά, βρέθηκαν οι λεγόμενες «ηχώ της ενεργειακής ζώνης».

παρούσα διαδικασία δημιουργίας ηχούς
Ένα σχηματικό διάγραμμα της παρούσας διαδικασίας δημιουργίας ηχούς. (α) Ένα ζεύγος ηλεκτρονίου-οπής δημιουργείται από έναν παλμό φωτοδιέγερσης. (β) Μετά τη διέγερση, το ηλεκτρόνιο και η οπή κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις. (γ) Ένας παλμός κίνησης ηλεκτρικού πεδίου αντιστρέφει τη σχετική ταχύτητα των ζευγών ηλεκτρονίων-οπών, με αποτέλεσμα τον ανασυνδυασμό των ζευγών και την εκπομπή παλμών ηχούς. ©Atsushi Ono

Σύμφωνα με την αριθμητική προσομοίωση και τους αναλυτικούς τύπους της ομάδας, ένας παλμός συνεκτικού ηλεκτρικού πεδίου οδηγεί τα οιονεί σωματίδια και η διαδικασία φωτοδιέγερσης οδηγεί σε ηχώ όταν τα οιονεί σωματίδια ανασυνδυάζονται. Αυτοί οι παλμοί ηχούς περιέχουν δεδομένα για τις σχέσεις διασποράς οιονεί σωματιδίων.

Επιπλέον, οι επιστήμονες παρατήρησαν ηχώ της ενεργειακής ζώνης ακόμη και σε ισχυρά συσχετισμένα συστήματα, όπου τα ελεύθερα ηλεκτρόνια δεν είναι καλά καθορισμένα οιονεί σωματίδια λόγω των αλληλεπιδράσεων πολλών σωμάτων.

Ono είπε, «Η ανακάλυψή μας παρέχει μια διαφορετική προοπτική της υπερταχείας δυναμικής που οδηγείται και ελέγχεται από ένα κύμα φωτός. Οι ηχώ ζωνών ενέργειας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για φασματοσκοπία οιονεί σωματιδίων με ανάλυση ορμής εξ ολοκλήρου σε κρυσταλλικά στερεά και ψυχρά άτομα σε οπτικά πλέγματα, ακόμη και όταν υπάρχουν ισχυροί συσχετισμοί πολλών σωμάτων».

Αναφορά στο περιοδικό:

  1. Shohei Imai, Atsushi Ono και Sumio Ishihara. Αντηχήσεις ενεργειακής ζώνης: Αντεστραμμένη χρονικά εκπομπή φωτός από πακέτα κύματος οιονεί σωματιδίων που οδηγούνται οπτικά. Phys. Rev. Research 4, 043155. DOI: 10.1103/PhysRevResearch.4.043155

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Tech Explorirst