Fizičari upravljaju elektronima na femtosekundnoj skali
- Objavljeno u Znanost
Fizičari MIT-a otkrili su način za manipuliranje elektronima u grafenu unutar prvih nekoliko femtosekundi od "pobuđivanja", odnosno od kada se osvijetli provodna površina, pri čemu svjetlo pretvara određene elektrone u visokoenergetsko stanje i pokreće niz interakcija koje se odvijaju brže od treptaja oka.
Unutar tih nekoliko femtosekundi, ti elektroni visoke energije mogu se raspršiti među drugim elektronima poput kugli na biljarskom stolu, brzo rasipajući energiju u ultrabrzom procesu pod naztivom termalizacija.
Zahvaljujući tehnici fizičara MIT-a, elektroni se mogu preusmjeriti prije nego stupe u interakciju s drugim elektronima u materijalu.
Znanstvenici kažu da mogućnost ovog ultrabrzog upravljanja elektronima može dovesti do razvoja znatno učinkovitijih fotonaponskih sustava i uređaja za prikupljanje energije, koji će hvatati pobuđene elektrone prije nego izgube svoju energiju u termalizaciji.
Ovisno o naponu i valnim dužinama svjetla koje se dodaju, znanstvenici mogu upravljati elektronima visoke energije, kako bi mogli rasipati energiju na površini sloja grafena, ili se tunelirati kroz sloj borovog nitrida i na dno ploče grafena, gdje mogu stupati u interakciju s drugim elektronima i raspršivati njihovu energiju.
"Mi smo u mogućnosti odlučiti gdje će elektron ići prije nego stupi u interakciju s drugim elektronom i to unutar nekoliko femtosekundi", navodi istraživač Pablo Jarillo-Herrero, profesor i fizičar MIT-a, dodajući kako bi ti rezultati mogli omogućiti napredak u sunčevim ćelijama na taj način što bi dobile mogućnost hvatanja i korištenja većeg broja pobuđenih elektrona.
Izvor: MIT