Nuair a chuirtear sruth i bhfeidhm ar shraith tanaí de diselenide tungstain, tosaíonn sé ag glow ar bhealach an-neamhghnách. Chomh maith leis an ngnáthsholas, ar féidir le hábhair leathsheoltóra eile a astú, táirgeann diselenide tungstain freisin cineál an-speisialta de solas chandamach geal, a chruthaítear ach amháin ag pointí sonracha den ábhar. Tá sé comhdhéanta de shraith fótón a astaítear i gcónaí ceann ar cheann - ní i mbeirteanna ná i gcruachóga riamh. Tá an éifeacht frith-bunching seo foirfe do thurgnaimh i réimse na faisnéise chandamach agus na cripteagrafaíochta chandamach, áit a bhfuil gá le fótóin aonair. Mar sin féin, le blianta fada, tá an astaíocht seo fós ina rúndiamhair.

Tá sé seo mínithe anois ag taighdeoirí ag TU Vín: Tá idirghníomhú caolchúiseach idir lochtanna aonair adamhach san ábhar agus brú meicniúil freagrach as an éifeacht solais chandamach seo. Léiríonn ionsamhlúcháin ríomhaire an chaoi a dtiomáintear na leictreoin chuig áiteanna ar leith san ábhar, áit a ngabhtar le fabht iad, mar a gcailleann siad fuinneamh agus a scaoileann fótón amach. Tá an réiteach ar an bhfreagra solas chandamach foilsithe anois i Litreacha Athbhreithnithe Fhisiciúil.

Níl ach trí adamh tiubh

Is ábhar déthoiseach é diselenide tungstain a fhoirmíonn sraitheanna an-tanaí. Níl sraitheanna den sórt sin ach trí shraith adamhach tiubh, le adaimh tungstain sa lár, in éineacht le hadaimh seiléiniam thíos agus os a chionn. “Má chuirtear fuinneamh ar fáil don chiseal, mar shampla trí voltas leictreach a chur i bhfeidhm nó trí é a ionradaíocht le solas de thonnfhad oiriúnach, tosaíonn sé ag lonrú,” a mhíníonn Lukas Linhart ó Institiúid na Fisice Teoiriciúla ag an TU Vín. “Níl sé seo ann féin neamhghnách, déanann go leor ábhar é sin. Mar sin féin, nuair a rinneadh mionanailís ar an solas a astaíonn diselenide tungstain, chomh maith leis an ngnáthsholas braitheadh ​​cineál speisialta solais le hairíonna an-neamhghnách.”

Is éard atá sa solas candamach nádúir speisialta seo fótóin de thonnfhaid ar leith - agus astaítear iad ina n-aonar i gcónaí. Ní tharlaíonn sé riamh go n-aimsítear dhá fhótón den tonnfhad céanna ag an am céanna. “Insíonn sé seo dúinn nach féidir na fótóin seo a tháirgeadh go randamach san ábhar, ach go gcaithfidh pointí áirithe a bheith sa sampla diselenide tungstain a tháirgeann go leor de na fótóin seo, ceann i ndiaidh a chéile,” a mhíníonn an tOllamh Florian Libisch, a bhfuil a taighde dírithe ar dhá cheann. -tríthoiseach ábhair.

Teastaíonn tuiscint mhionsonraithe ar iompar na leictreon san ábhar ar leibhéal fisiciúil chandamach chun an éifeacht seo a mhíniú. Is féidir le leictreoin i ndisiléiníd tungstain a bheith i stáit éagsúla fuinnimh. Má athraíonn leictreon ó staid ardfhuinnimh go dtí staid ísealfhuinnimh, astaítear fótón. Ní cheadaítear an léim seo go dtí fuinneamh níos ísle i gcónaí, áfach: Caithfidh an leictreon cloí le dlíthe áirithe — móiminteam agus móiminteam uilleach a chaomhnú.

De bharr na ndlíthe caomhnaithe seo, caithfidh leictreon atá i stát chandamach ardfhuinnimh fanacht ann—ach amháin má cheadaíonn lochtanna áirithe san ábhar na staideanna fuinnimh a athrú. “Ní bhíonn ciseal diselenide tungstain foirfe riamh. In áiteanna áirithe, d’fhéadfadh go mbeadh adamh seiléiniam amháin nó níos mó in easnamh,” a deir Lukas Linhart. “Athraíonn sé seo fuinneamh na stát leictreon sa réigiún seo freisin.”

Thairis sin, níl an ciseal ábhar ina eitleán foirfe. Cosúil le blaincéad a wrinkles nuair a scaipeadh thar pillow, síneann diselenide tungstain go háitiúil nuair a bhíonn an ciseal ábhar ar fionraí ar struchtúir tacaíochta beag. Tá éifeacht ag na strusanna meicniúla seo freisin ar na stáit leictreonacha fuinnimh.

“Tá idirghníomhú lochtanna ábhair agus tréithchineálacha áitiúla casta. Mar sin féin, d’éirigh linn anois an dá éifeacht a insamhladh ar ríomhaire,” a deir Lukas Linhart. "Agus tharla sé nach féidir ach an meascán de na héifeachtaí seo éifeachtaí aisteacha an tsolais a mhíniú."

Ag na réigiúin mhicreascópacha sin den ábhar, ina bhfuil lochtanna agus tréithchineálacha dromchla le feiceáil le chéile, athraíonn leibhéil fuinnimh na n-leictreon ó staid ardfhuinnimh go stát ísealfhuinnimh agus scaoileann siad fótón. Ní cheadaíonn dlíthe na fisice chandamach dhá leictreon a bheith sa riocht céanna go díreach ag an am céanna, agus mar sin ní mór do na leictreoin dul faoin bpróiseas seo ceann ar cheann. Mar thoradh air sin, astaítear na fótóin ceann ar cheann, chomh maith.

Ag an am céanna, cabhraíonn saobhadh meicniúil an ábhair le líon mór leictreon a charnadh i gcomharsanacht an lochta ionas go mbeidh leictreon eile ar fáil go héasca chun céim isteach tar éis don cheann deireanach a staid a athrú agus fótón a astú.

Léiríonn an toradh seo go n-osclaíonn ábhair ultratanaí 2-T féidearthachtaí iomlána nua d’eolaíocht ábhar.