ዥረት በቀጭኑ የ tungsten diselenide ንብርብር ላይ ሲተገበር በጣም ባልተለመደ መልኩ ማብራት ይጀምራል። ከተራ ብርሃን በተጨማሪ ሌሎች ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ሊፈነጩ ከሚችሉት, tungsten diselenide በተጨማሪ በጣም ልዩ የሆነ ደማቅ የኳንተም ብርሃን ያመነጫል, ይህም በእቃው ላይ በተወሰኑ ቦታዎች ላይ ብቻ ነው የተፈጠረው. እሱ ሁል ጊዜ አንድ በአንድ የሚለቀቁ ተከታታይ ፎቶኖች አሉት - በጭራሽ ጥንድ ወይም ጥቅል። ይህ ፀረ-bunching ውጤት ኳንተም መረጃ እና ኳንተም ክሪፕቶግራፊ መስክ ውስጥ ሙከራዎች ፍጹም ነው, ነጠላ ፎቶኖች ያስፈልጋል የት. ይሁን እንጂ ለዓመታት ይህ ልቀት ምስጢር ሆኖ ቆይቷል።

የ TU ቪየና ተመራማሪዎች አሁን ይህንን ገልፀዋል፡- የነጠላ አቶሚክ ጉድለቶች በእቃው እና በሜካኒካል ውጥረት ውስጥ ያሉ ጥቃቅን መስተጋብር ለዚህ የኳንተም ብርሃን ተፅእኖ ተጠያቂ ናቸው። የኮምፒዩተር ማስመሰያዎች ኤሌክትሮኖች በእቃው ውስጥ ወደ ተወሰኑ ቦታዎች እንዴት እንደሚነዱ ያሳያሉ, በእንከን ተይዘዋል, ኃይል ያጣሉ እና ፎቶን ያመነጫሉ. የኳንተም ብርሃን እንቆቅልሹ መፍትሄ አሁን በአካላዊ ግምገማ ደብዳቤዎች ላይ ታትሟል።

ወፍራም ሦስት አተሞች ብቻ

Tungsten diselenide በጣም ቀጭን ንብርብሮችን የሚፈጥር ባለ ሁለት ገጽታ ቁሳቁስ ነው። እንደነዚህ ያሉት ንብርብሮች ወፍራም ሦስት የአቶሚክ ንብርብሮች ብቻ ናቸው, በመሃል ላይ የተንግስተን አቶሞች ያሉት, ከታች እና ከዚያ በላይ የሴሊኒየም አተሞች ጋር ይጣመራሉ. በቲዩ ቪየና የቲዎሬቲካል ፊዚክስ ኢንስቲትዩት ባልደረባ የሆኑት ሉካስ ሊንሃርት “ኢነርጂ ወደ ንብርብር የሚቀርብ ከሆነ ለምሳሌ ኤሌክትሪክ ቮልቴጅን በመተግበር ወይም ተስማሚ በሆነ የሞገድ ርዝመት ብርሃን በማብራት ማብራት ይጀምራል” ብለዋል። "ይህ በራሱ ያልተለመደ አይደለም, ብዙ ቁሳቁሶች ያንን ያደርጋሉ. ሆኖም በተንግስተን ዲሴሌኒድ የሚወጣው ብርሃን በዝርዝር ሲተነተን ከተራ ብርሃን በተጨማሪ በጣም ያልተለመደ ባህሪ ያለው ልዩ ዓይነት ብርሃን ተገኝቷል።

ይህ ልዩ የተፈጥሮ ኳንተም ብርሃን የተወሰኑ የሞገድ ርዝመቶች ፎቶኖችን ያቀፈ ነው - እና ሁልጊዜም በተናጥል ይለቃሉ። ተመሳሳይ የሞገድ ርዝመት ያላቸው ሁለት ፎቶኖች በአንድ ጊዜ ሲገኙ በጭራሽ አይከሰትም። ጥናቱ በሁለት ላይ ያተኮረ ፕሮፌሰር ፍሎሪያን ሊቢሽ "ይህ የሚነግረን እነዚህ ፎቶኖች በዘፈቀደ ሊመረቱ እንደማይችሉ ነው ነገር ግን በተንግስተን ዲሴሌኒድ ናሙና ውስጥ ብዙዎቹን ፎቶኖች የሚያመርቱ አንዳንድ ነጥቦች ሊኖሩ ይገባል" ብለዋል ። - ልኬት ቁሳቁሶች.

ይህንን ተፅዕኖ ለማብራራት በቁጥር አካላዊ ደረጃ ላይ ባለው ቁሳቁስ ውስጥ ያሉትን ኤሌክትሮኖች ባህሪ በዝርዝር መረዳትን ይጠይቃል። በ tungsten diselenide ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች የተለያዩ የኃይል ሁኔታዎችን ሊይዙ ይችላሉ። ኤሌክትሮን ከከፍተኛ የኃይል ሁኔታ ወደ ዝቅተኛ የኃይል ሁኔታ ከተለወጠ, ፎቶን ይወጣል. ነገር ግን፣ ይህ ወደ ዝቅተኛ ሃይል መዝለል ሁልጊዜ አይፈቀድም፡ ኤሌክትሮኖች የተወሰኑ ህጎችን ማክበር አለባቸው-የሞመንተም እና የማዕዘን ፍጥነትን መጠበቅ።

በእነዚህ የጥበቃ ሕጎች ምክንያት፣ ከፍተኛ ኃይል ባለው ኳንተም ሁኔታ ውስጥ ያለ ኤሌክትሮን እዚያው መቆየት አለበት - በእቃው ውስጥ ያሉ አንዳንድ ጉድለቶች የኢነርጂ ግዛቶች እንዲለወጡ ካልፈቀዱ በስተቀር። “የተንግስተን ዲሴሌናይድ ንብርብር ፍፁም አይደለም። በአንዳንድ ቦታዎች አንድ ወይም ከዚያ በላይ የሴሊኒየም አተሞች ሊጎድሉ ይችላሉ” ሲል ሉካስ ሊንሃርት ተናግሯል። ይህ ደግሞ በዚህ ክልል ውስጥ ያሉትን የኤሌክትሮን ግዛቶች ኃይል ይለውጣል።

ከዚህም በላይ የቁሱ ንብርብር ፍጹም አውሮፕላን አይደለም. በትራስ ላይ ሲሰራጭ እንደሚሸበሸብ ብርድ ልብስ፣ tungsten diselenide የቁሱ ንብርብር በትናንሽ የድጋፍ መዋቅሮች ላይ በሚንጠለጠልበት ጊዜ በአካባቢው ይዘልቃል። እነዚህ የሜካኒካል ጭንቀቶች በኤሌክትሮኒካዊ ኢነርጂ ግዛቶች ላይ ተፅእኖ አላቸው.

"የቁሳቁስ ጉድለቶች እና የአካባቢ ውጥረቶች መስተጋብር የተወሳሰበ ነው። ይሁን እንጂ አሁን ሁለቱንም ተፅዕኖዎች በኮምፒዩተር ላይ በማስመሰል ተሳክቶልናል ሲል ሉካስ ሊንሃርት ተናግሯል። "እናም የእነዚህ ተፅዕኖዎች ጥምረት ብቻ እንግዳ የሆኑትን የብርሃን ተፅእኖዎችን ሊያብራራ ይችላል."

ጉድለቶች እና የወለል ንጣፎች አንድ ላይ በሚታዩበት በእነዚያ ጥቃቅን በሆኑ የቁሱ ክፍሎች ላይ የኤሌክትሮኖች የኃይል መጠን ከከፍተኛ ወደ ዝቅተኛ የኃይል ሁኔታ ይለወጣሉ እና ፎቶን ያስወጣሉ። የኳንተም ፊዚክስ ህጎች ሁለት ኤሌክትሮኖች በተመሳሳይ ሁኔታ ውስጥ እንዲሆኑ አይፈቅዱም, እና ስለዚህ ኤሌክትሮኖች ይህንን ሂደት አንድ በአንድ ማለፍ አለባቸው. በዚህ ምክንያት, ፎቶኖች አንድ በአንድ ይወጣሉ, እንዲሁም.

በተመሳሳይ ጊዜ የቁሳቁሱ ሜካኒካል መዛባት ብዙ ኤሌክትሮኖችን በጉድለት አካባቢ እንዲከማች ይረዳል ስለዚህም ሌላ ኤሌክትሮኖች የመጨረሻውን ሁኔታ ከቀየሩ እና ፎቶን ከለቀቀ በኋላ በቀላሉ ለመግባት ዝግጁ ይሆናል.

ይህ ውጤት አልትራቲን 2-ዲ ቁሳቁሶች ለቁሳዊ ሳይንስ ሙሉ ለሙሉ አዲስ እድሎችን እንደሚከፍቱ ያሳያል።