Nuair a thèid sruth a chuir an sàs ann an sreath tana de diselenide tungsten, bidh e a’ tòiseachadh a ’deàrrsadh ann an dòigh gu math neo-àbhaisteach. A bharrachd air an t-solas àbhaisteach, a dh'fhaodas stuthan semiconductor eile a leigeil a-mach, bidh tungsten diselenide cuideachd a 'toirt a-mach seòrsa sònraichte de sholas cuantamach soilleir, a tha air a chruthachadh a-mhàin aig puingean sònraichte den stuth. Tha e air a dhèanamh suas de shreath de photons a bhios an-còmhnaidh air an leigeil a-mach aon às deidh aon - gun a bhith ann an càraidean no ann am bunches. Tha a’ bhuaidh anti-bunching seo foirfe airson deuchainnean ann an raon fiosrachadh cuantamach agus crioptachadh cuantamach, far a bheil feum air photons singilte. Ach, airson bliadhnaichean, tha an sgaoileadh seo air a bhith na dhìomhaireachd.

Tha luchd-rannsachaidh aig TU Vienna a-nis air seo a mhìneachadh: Tha eadar-obrachadh seòlta de uireasbhaidhean atamach singilte anns an stuth agus cuideam meacanaigeach an urra ris a’ bhuaidh solais cuantamach seo. Bidh samhlaidhean coimpiutair a 'sealltainn mar a tha na dealanan air an gluasad gu àiteachan sònraichte anns an stuth, far a bheil iad air an glacadh le uireasbhaidh, a' call lùth agus a 'leigeil a-mach photon. Tha am fuasgladh don tòimhseachan solais cuantamach a-nis air fhoillseachadh ann an Litrichean Lèirmheas Corporra.

Chan eil ach trì atoman tiugh

Is e stuth dà-mheudach a th’ ann an tungsten diselenide a tha a’ cruthachadh sreathan tana. Chan eil ann an sreathan mar seo ach trì sreathan atamach de thighead, le dadaman tungsten sa mheadhan, còmhla ri dadaman selenium gu h-ìosal agus gu h-àrd. “Ma thèid lùth a thoirt don t-sreath, mar eisimpleir le bhith a’ cleachdadh bholtadh dealain no le bhith ga irradiadh le solas tonn-tonn iomchaidh, bidh e a ’tòiseachadh a’ deàrrsadh, ”mhìnich Lukas Linhart bho Institiud Fiosaig Teòiridheach aig an TU Vienna. “Chan eil seo ann fhèin neo-àbhaisteach, bidh mòran stuthan a’ dèanamh sin. Ach, nuair a chaidh mion-sgrùdadh mionaideach a dhèanamh air an t-solas a chaidh a sgaoileadh le tungsten diselenide, a bharrachd air solas àbhaisteach chaidh seòrsa sònraichte de sholas le feartan gu math neo-àbhaisteach a lorg.”

Tha an solas cuantamach nàdur sònraichte seo a’ toirt a-steach photons de thonnan sònraichte - agus bidh iad an-còmhnaidh air an leigeil a-mach leotha fhèin. Cha bhith e a-riamh a’ tachairt gun lorgar dà photon den aon tonn-tonn aig an aon àm. “Tha seo ag innse dhuinn nach urrainnear na photons sin a thoirt a-mach air thuaiream anns an stuth, ach gum feum puingean sònraichte a bhith anns an sampall diselenide tungsten a bheir a-mach mòran de na photons sin, aon às deidh a chèile,” mhìnich an t-Ollamh Florian Libisch, aig a bheil rannsachadh a’ cuimseachadh air dà - meud stuthan.

Le bhith a’ mìneachadh a’ bhuaidh seo tha feum air tuigse mhionaideach air giùlan nan dealanan anns an stuth aig ìre corporra cuantamach. Faodaidh dealanan ann an diselenide tungsten a bhith ann an diofar stàitean lùtha. Ma dh’ atharraicheas dealan bho staid de lùth àrd gu staid de lùth nas ìsle, thèid foton a chuir a-mach. Ach, chan eil an leum seo gu lùth nas ìsle an-còmhnaidh ceadaichte: Feumaidh an dealanach cumail ri laghan sònraichte - glèidhteachas momentum agus momentum ceàrnach.

Mar thoradh air na laghan glèidhteachais sin, feumaidh dealanan ann an staid cuantamach làn lùth fuireach ann - mura leig cuid de neo-fhoirfeachd san stuth leis na stàitean lùtha atharrachadh. “Chan eil còmhdach diselenide tungsten a-riamh foirfe. Ann an cuid de dh’àiteachan, dh’ fhaodadh gu bheil aon no barrachd dadaman selenium a dhìth, ”arsa Lukas Linhart. “Bidh seo cuideachd ag atharrachadh lùth nan stàitean dealanach san roinn seo."

A bharrachd air an sin, chan eil an còmhdach stuth na phlèana foirfe. Coltach ri plaide a bhios a 'rùsgadh nuair a thèid a sgaoileadh thairis air cluasag, bidh tungstain diselenide a' sìneadh gu h-ionadail nuair a tha an còmhdach stuth crochte air structaran taic beaga. Tha buaidh aig na cuideaman meacanaigeach sin cuideachd air na stàitean lùtha dealanach.

“Tha eadar-obrachadh lochdan stuthan agus gathan ionadail iom-fhillte. Ach, tha sinn a-nis air soirbheachadh le bhith a’ dèanamh atharrais air an dà bhuaidh air coimpiutair,” arsa Lukas Linhart. “Agus tha e a’ tionndadh a-mach nach urrainn ach am measgachadh de na buaidhean sin na buaidhean solais neònach a mhìneachadh. ”

Aig na roinnean microscopach sin den stuth, far a bheil uireasbhaidhean agus gathan uachdar a’ nochdadh còmhla, bidh ìrean lùtha nan dealanan ag atharrachadh bho staid lùth àrd gu ìre ìosal agus a’ leigeil a-mach foton. Chan eil laghan fiosaig cuantamach a’ leigeil le dà eleactron a bhith san aon staid aig an aon àm, agus mar sin, feumaidh na dealanan a dhol tron ​​phròiseas seo aon às deidh aon. Mar thoradh air an sin, tha na photons air an leigeil a-mach aon ri aon, cuideachd.

Aig an aon àm, bidh saobhadh meacanaigeach an stuth a ’cuideachadh le bhith a’ cruinneachadh àireamh mhòr de eleactronan faisg air an locht gus am bi dealanan eile ri fhaighinn gu furasta gus ceum a-steach às deidh don fhear mu dheireadh a staid atharrachadh agus foton a chuir a-mach.

Tha an toradh seo a’ sealltainn gu bheil stuthan ultrathin 2-D a’ fosgladh chothroman gu tur ùr airson saidheans stuthan.