【上水滴准粒子亮相】

明道

【上水滴准粒子亮相】

 

 

 

液體狀的相關性

一種新型的准粒子稱為量子液滴或上"水滴"，已被美國和德國的研究人員。

上水滴在用超短雷射脈衝的半導體量子阱中創建，包括小數目的電子和空穴在液體般的落差綁定在一起。

准粒子是像基本粒子的材料內部的集體激發。

最近，物理學家已經確定粒子稱為 levitons、 orbitons、 phonitons、 甚至 wrinklons — — 發生在滿是皺紋的面料，如窗簾。

綁定的電子和空穴

上水滴與知名的准粒子稱為激子，當半導體吸收一個光子形成有關。

這一行動促進電子從價帶到傳導帶，在價帶留下一個正電荷的"空洞"。

靜電力將綁定的電子和空穴共同打造激子，通過半導體的舉動像一個粒子。

更複雜的電子和空穴的配置是已知存在雙激子，其中有兩個電子和兩個洞。

微米大小的水滴，包括很多的電子和空穴也在間接帶隙半導體鍺、 矽等。

然而，這些都被形成一個熱力學過程。

現在鐳射誘導的水滴有已創建在直接帶隙半導體，Steven Cundiff 和在科羅拉多大學博爾德，NIST 和德國馬堡菲力浦斯大學的同事們。

泵和探頭

研究人員通過發射雷射脈衝在砷化鎵量子阱來創建其量子液滴。

這些都是半導體的 10 毫微米厚層的絕緣材料隔開。

每個脈衝"泵"的電子到傳導帶，緊接著是用來測量光譜吸收型量子阱的"探針"雷射脈衝。

首先，測試結果表明僅僅持續抽果然不出所料創建更多激子 — —。

過了一會兒，不過，小組發現而不是配對起來作為激子，電子和空穴形成不成對的配置。

結果被電中性水滴通常由組成的五個電子和五孔。

壓力上升

Cundiff 解釋說這種轉變發生密度的電子和空穴注入泵脈衝，通過增加。

他補充說，增加的電子和空穴行動到螢幕的靜電庫侖的吸引力，通常保持激子結合在一起。

此外，他解釋說，增加了電子和空穴的"增加 '壓力' — — 實際上引起的電子和孔和泡利不相容原理 — — 穩定量子液滴費性質"。

一次在他們新的安排中，電子和空穴並不固定在一個剛性的配置。相反，它們是能夠左右移動，更像一種液體內的顆粒。它是激發團隊配音新准粒子上水滴的這種行為。

雖然量子液滴可能沒有任何明顯的實際應用，研究人員說他們的發現能提高我們的理解電子在固體 — — 中的對話模式和最終導致更好的電子儀器。

甚至與他們約 25 ps 的存留期很短，飛沫具有足夠穩定，能夠加以研究。

坎迪夫和他的同事現在正在努力提高其量子光學光譜技術，這將使他們更好地瞭解液滴的行為。

理論和實驗研究

吉姆 · 沃爾夫— — 物理學家伊利諾伊大學並沒有參與這項研究的人 — — 告訴非議中載流子鎵砷化物量子穩定的等離子體液滴的存在也是一個非常有趣而新穎的想法。

他還讚揚為結合令人信服的實驗證據，詳細的理論支援與團隊。

Patrick Parkinson的牛津大學還認為這一發現是重要的。

他說：這項工作報告非常有趣的應用，其量子光譜計畫，確認它的效用和揭示此前未探索過的很多身體准粒子極其考究的材料系統內。

帕金森病補充說他希望進一步的研究將更充分探討上水滴的屬性。

尤其是，因其液體狀對相關函數的屬性有可能具有極大的興趣，他說。

研究發表在自然雜誌.

關於作者

伊恩 · Randall 是設在紐西蘭的科學作家

 

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Ffeb%2F26%2Fdropleton-quasiparticle-makes-its-debut