测量微小的准粒子是半导体技术向前迈出的重要一步

由伦斯勒理工学院化学与生物工程学助理教授史苏菲带领的一组研究人员发现了组成单个有希望的准粒子(称为激子)的各个成分的质量的新信息，这些准粒子可能起关键作用在量子计算的未来应用，改进的内存存储以及更高效的能量转换中。

该小组的工作今天发表在《自然通讯》上，通过加深他们对称为过渡金属二卤化物(TMDC)的原子级薄材料的理解，使研究人员朝着半导体器件的开发迈进了一步。属性。在将TMDC成功地用于技术设备之前，研究人员仍然需要大量研究激子。

Shi和他的团队已成为追求，发展和研究TMDC(尤其是激子)的领导者。激子通常由光能产生，并在带负电的电子与带正电的空穴粒子结合时形成。

Rensselaer团队发现，在这种原子薄的半导体材料中，电子与空穴之间的相互作用非常强，以至于激子中的两个粒子可以与第三电子或空穴粒子结合形成三重子。

在这项新研究中，Shi的团队能够操纵TMDCs材料，从而使其中的晶格振动，从而产生了另一种称为声子的准粒子，该粒子将与三重子强烈相互作用。然后，研究人员将材料置于高磁场中，分析了声子相互作用产生的TMDC发出的光，并能够分别确定电子和空穴的有效质量。

研究人员先前认为质量会存在对称性，但是，史纳说，伦斯勒研究小组发现这些测量值存在显着差异。

“现在，我们已经掌握了许多有关TMDC的知识，” Shi说。“但是为了设计电子或光电子器件，了解电子和空穴的有效质量至关重要。这项工作是朝着这一目标迈出的坚实一步。”

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