由倫斯勒理工學院化學與生物工程學助理教授史蘇菲帶領的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了組成單個有希望的準粒子(稱為激子)的各個成分的質(zhì)量的新信息，這些準粒子可能起關鍵作用在量子計算的未來應用，改進的內(nèi)存存儲以及更高效的能量轉(zhuǎn)換中。

該小組的工作今天發(fā)表在《自然通訊》上，通過加深他們對稱為過渡金屬二鹵化物(TMDC)的原子級薄材料的理解，使研究人員朝著半導體器件的開發(fā)邁進了一步。屬性。在將TMDC成功地用于技術設備之前，研究人員仍然需要大量研究激子。

Shi和他的團隊已成為追求，發(fā)展和研究TMDC(尤其是激子)的領導者。激子通常由光能產(chǎn)生，并在帶負電的電子與帶正電的空穴粒子結(jié)合時形成。

Rensselaer團隊發(fā)現(xiàn)，在這種原子薄的半導體材料中，電子與空穴之間的相互作用非常強，以至于激子中的兩個粒子可以與第三電子或空穴粒子結(jié)合形成三重子。

在這項新研究中，Shi的團隊能夠操縱TMDCs材料，從而使其中的晶格振動，從而產(chǎn)生了另一種稱為聲子的準粒子，該粒子將與三重子強烈相互作用。然后，研究人員將材料置于高磁場中，分析了聲子相互作用產(chǎn)生的TMDC發(fā)出的光，并能夠分別確定電子和空穴的有效質(zhì)量。

研究人員先前認為質(zhì)量會存在對稱性，但是，史納說，倫斯勒研究小組發(fā)現(xiàn)這些測量值存在顯著差異。

“現(xiàn)在，我們已經(jīng)掌握了許多有關TMDC的知識，” Shi說。“但是為了設計電子或光電子器件，了解電子和空穴的有效質(zhì)量至關重要。這項工作是朝著這一目標邁出的堅實一步。”