在開發出一種在室溫下控制激子流動的方法之後，EPFL的科學家們發現了這些準粒子的新特性，這些特性將促使更節能的電子設備產生。這是是第一個在室溫下控制激子流動。現在，來自EPFL納米電子和結構實驗室(lane)的科學家們又向前邁進了一步，已經找到了一種方法來控制激子的一些性質並改變激子產生光的偏振。這可以導致新一代的電子器件的晶體管，經歷更少的能量損失和散熱。科學家們的這一發現是電子學研究新領域的一部分，並於2019年1月4日發表在《自然光子學》上。
博科園-科學科普：激子是當電子吸收光並移動到更高能級時產生的，也就是固體量子物理學中所說的“能帶”。這個被激發的電子在它之前的能帶上留下一個“電子空穴”。因為電子帶負電荷，而空穴帶正電荷，所以它們被一個叫做庫侖力的靜電力束縛在一起。這個電子-電子空穴對被稱為激子。
前所未有的量子特性
激子只存在於半導體和絕緣材料中，在基本結構只有幾個原子厚的二維材料中，可以很容易地獲得它們非凡的性質，這類材料最常見的例子是碳和鉬礦。當這類二維材料結合在一起時，它們往往表現出兩種材料都不具備的量子特性。因此，EPFL的科學家們將鎢二硒化鎢(WSe2)和鉬二硒化鉬(MoSe2)結合起來，揭示了具有一系列可能的高科技應用新特性。利用激光產生具有圓偏振的光束，並將兩種二維材料的位置稍作改變，形成雲紋圖案，利用激子來改變和調節光的偏振、波長和強度。
從一個山谷到另一個山谷
科學家們通過操縱激子的一種屬性（它們的“谷”）實現了這一點，谷與電子和黑洞的能量極值有關。這些山谷（valleytronics這個名字的由來）可以用來在納米級別上編碼和處理信息。lane負責人安德拉斯•基斯(Andras Kis)表示：將幾臺採用這種技術的設備連接起來，將為我們提供一種處理數據的新方法。通過改變一個特定設備的光偏振，可以在第二個連接到它的設備上選擇一個特定的山谷。這類似於從0到1或從1到0的轉換，這是計算中使用的基本二進制邏輯。
博科園-科學科普｜Sarah Perrin, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
研究/來自：洛桑聯邦理工學院
參考期刊文獻:《Nature Photonics》
論文DOI：10.1038/s41566-018-0325-y
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