Fyzikální tým sleduje rychlé elektronické změny ve třídě …

V tomto materiálu lze dotyčný topologicky konzervovaný stav rozbít pomocí laseru, aby se změnily jeho vlastnosti, což podle výzkumu může pomoci při vývoji ultrarychlých optoelektronických spínačů. Tvrdí, že pozorovali změny elektronických vlastností ditelluridinu v reálném čase. Tým pomocí laserových pulzů umístil atomy do vzorku materiálu v kontrolovaném stavu excitace a byl schopen pomocí vysoce přesných měření sledovat měnící se elektronické vlastnosti.

Neobvyklé elektronické vlastnosti

Podle výzkumníků, pokud jsou tyto změny způsobené laserem reverzibilní, mají v zásadě přepínač, který lze opticky aktivovat a přepínat mezi různými elektronickými stavy. Tento proces změny předpovídala další studie amerických vědců. Byli schopni přímo pozorovat atomové pohyby v wolframu ditelluridu. Výzkumný tým CAU se zaměřil na chování elektronů a na to, jak lze změnit elektronické vlastnosti ve stejném materiálu pomocí ultrarychlých laserových pulzů. “Některé z elektronů v ditelluridu wolframu jsou vysoce mobilní, takže jsou vynikajícími nosiči informací pro elektronické aplikace.” Fermiony jsou nehmotné částice se speciálními vlastnostmi, “uvedla doktorka Petra Hein Weylová. Dosud byly pozorovány pouze nepřímo v pevných látkách, jako je ditellurid wolframu. “Poprvé jsme byli schopni provést viditelné změny v oblastech elektronické konstrukce, kde jsou tyto funkce Weyl zobrazeny,” dodal Hein.

K zaznamenávání změn v elektronických vlastnostech materiálu je zapotřebí vysoce přesné vybavení (na obrázku), které tým CAU vyvíjí v posledních několika letech. Obrázek AG Bauer.

Časově rozlišená fotoelektronová spektroskopie

K měření téměř neviditelných změn v elektronických vlastnostech materiálu byla nutná vysoce přesná měření a důkladná analýza získaných dat. V posledních letech tým CAU pracoval na vývoji takového experimentu s nezbytnou dlouhodobou stabilitou: Pomocí generovaných laserových pulzů umístí atomy do vzorku wolframu ditelluridu. vibrační vzrušení. Protože se různé excitace překrývaly, změnilo to elektronické vlastnosti materiálu. K pozorování konkrétního procesu tým tým zavlažoval materiál druhým laserovým pulsem, který uvolňoval elektrony ze vzorku. To týmu umožnilo vyvodit závěry o elektronické povaze materiálu: proces je známý jako „časově rozlišená fotoelektronová spektroskopie“. . Tým jim postupem času umožnil vidět elektronické změny v materiálu wolframu ditelluridu vyhodnocením více souborů dat pomocí nového analytického přístupu. “Naše výsledky ukazují jemnou a vysoce selektivní souhru mezi vibracemi.” Pevné atomy a wolfram ditelluridin mají neobvyklé elektronické vlastnosti, “říká Michael Bauer. Vědci doufají, že budou i nadále zkoumat, zda lze takové elektronické přepínání aktivovat ještě rychleji.