Вчені відкрили новий квантовий стан на межі матеріалів

Категорії

Світ Економіка Війна Технології Наука Авто Спорт Здоров'я Шоу-Бізнес Пізнавально Політика

Вінницькі Волинські Дніпровські Донецькі Житомирські Закарпатські Запорізькі Івано-Франківські Київські Кропивницькі Кримські Луганські Львівські Миколаївські Одеські Полтавські Рівненські Сумські Тернопільські Харківські Херсонські Хмельницькі Черкаські Чернігівські Чернівецькі

Погода

Київ

вологість:

тиск:

вітер:

Погода на 10 днів від sinoptik.ua

Вчені відкрили новий квантовий стан на межі матеріалів

23 грудня 2025 р. 23:57

23 грудня 2025 р. 23:57

Дослідники виявили унікальний квантовий стан на межі органічних і двовимірних напівпровідників , що відкриває нові перспективи для надшвидких оптоелектронних технологій.

Міжнародна наукова група з університетів Геттінгена, Марбурга, Берліна та Граца поєднала органічні напівпровідники з двовимірними матеріалами. Така гібридна система дала змогу дослідити поведінку матерії на надмалих часових і просторових масштабах. Для цього застосували фотоелектронну спектроскопію та «теорію багатотілових збурень». Енергетичні процеси спостерігалися безпосередньо.

Ключовим об’єктом дослідження стали ексітони, тобто «квантово-механічні стани, утворені зв’язаною парою електрона і дірки». Імпульсна мікроскопія дозволила зафіксувати їхню еволюцію в режимі реального часу. Дані можна трактувати як своєрідний фільм надшвидких подій. Це дало змогу простежити перенесення енергії через інтерфейс.

Особливу увагу приділено гібридним екситонам , які виникають на межі різних матеріалів. В органічних напівпровідниках ексітони зазвичай локалізовані. У двовимірних матеріалах вони, навпаки, надзвичайно рухливі. На інтерфейсі ці властивості поєднуються.

Професор Стефан Матіас зазначає: «Ключем до надшвидкого перенесення енергії є утворення гібридних екситонів» . Експеримент показав, що енергія може передаватися між шарами менш ніж за 10*-13 секунди. Це один із найшвидших відомих механізмів такого типу. Швидкість переносу має принципове значення.

Гібридні екситони було безпосередньо зафіксовано на межі WSe2 і PTCDA. Вібке Беннеке підкреслює: «Наші результати демонструють фундаментальні процеси перенесення енергії в наноструктурах» . Вона додає, що це важливий крок для розвитку сонячних елементів. Також відкриваються можливості для квантових технологій.

Отримані результати, опубліковані в Nature Physics , підтверджують актуальність квантової механіки для інженерії майбутнього. Гібридні інтерфейси можуть стати основою ефективніших та адаптивніших пристроїв. Це підкреслює потенціал міждисциплінарних підходів у сучасній фізиці.