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光電“聯(lián)姻”或可造出新形式的光

發(fā)表日期:2016.08.09    訪問(wèn)人數(shù):577

據(jù)英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院(ICL)官網(wǎng)消息,該校研究人員表示,通過(guò)將光和單個(gè)電子“綁”在一起,或可制造出一種新形式的“耦合”光,其擁有光和電子的屬性,有助科學(xué)家們研制出用光而非電子工作的電路,以及在可見尺度上研究量子物理現(xiàn)象。
 
在普通物質(zhì)中,光會(huì)與物質(zhì)表面和內(nèi)部的全套電子相互作用。但通過(guò)使用理論物理學(xué)對(duì)光和最新發(fā)現(xiàn)的拓?fù)浣^緣體新材料的行為進(jìn)行建模,ICL的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),光只能同物質(zhì)表面的一個(gè)電子相互作用,從而制造出一個(gè)結(jié)合了光和電子某些屬性的耦合物。
 
正常情況下,光沿著直線行進(jìn),但當(dāng)與電子“綁”在一起時(shí),它將不再沿著既定路徑而是沿著物質(zhì)表面行進(jìn)。在最新研究中,文森佐·賈尼尼博士和同事在一個(gè)由拓?fù)浣^緣體制成的納米粒子周圍,對(duì)這一相互作用進(jìn)行了建模。他們的模型表明,就像光會(huì)表現(xiàn)出電子的屬性并圍繞電子旋轉(zhuǎn)那樣,電子也會(huì)表現(xiàn)出光的某些屬性。
 
一般情況下,當(dāng)電子沿著電路行進(jìn)時(shí),如果遇到瑕疵它們會(huì)停止。然而,在最新研究中,賈尼尼團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),即使納米粒子的表面有瑕疵,電子仍然能夠在光的幫助下向前行進(jìn)。
 
研究人員表示,如果這一屬性能被用于電子電路中,那么得到的電路將更加堅(jiān)固耐用,而且對(duì)于破壞和物理瑕疵也不那么敏感。
 
賈尼尼補(bǔ)充說(shuō),利用現(xiàn)有技術(shù),他們應(yīng)該能夠在實(shí)驗(yàn)中觀察到這一現(xiàn)象,該團(tuán)隊(duì)目前正同實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家們攜手使其成為現(xiàn)實(shí)。他相信,這一過(guò)程將有助于科學(xué)家們制造出新形式的光,這種光能升級(jí),使這一現(xiàn)象更容易被觀察到。
 
目前,量子現(xiàn)象只有在觀察極小或被冷卻到極低溫度的物體時(shí)才能被看到,但發(fā)表在最新一期《自然·通信》雜志上的這一最新研究,或許使科學(xué)家們能在室溫下研究這些量子現(xiàn)象。
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