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识别出扭曲材料中的颗粒和量子指纹

今天在Heriot-Watt的Quantum Photonics Lab的一篇论文发表在顶级《自然材料》上,该论文确定了如何捕获层间激子(IXs)及其量子指纹。IX被两张由不同过渡金属二卤化物(TMD)制成的原子的相互作用所俘获,这些原子以很小的扭曲堆叠在一起形成莫尔条纹。

对于较少的量子素养或更具时尚意识的人,只要将两个相似但略有偏移的模板结合在一起,就会出现莫尔干涉图样,例如经过加热和加压使其呈现波纹状的真丝织物。在Gerardot教授领导的量子光子学实验室中,莫尔条纹会影响原子异质结构的关键特性,从而产生一种新的量子材料。

二维(2-D)材料(例如石墨烯或TMD)可以形成各种异质结构,这些结构通过弱的范德华力(vdW)保持在一起,从而为科学家提供了丰富的工具箱,可用于工程化其光电性能。VdW多层还可以形成莫尔图案(相邻层中相应原子之间的排列的周期性变化),方法是将板扭曲相对角度和/或组合具有不同晶格常数的材料。

此外,TMD层的2D特性也带来了独特的功能,其中包括称为自旋谷层锁定的现象,这为潜在的与下一代光电器件感兴趣的自旋电子学和山谷电子学的广阔领域打开了联系。

杰拉多特教授解释了他的发现的意义:“被困在原子莫尔图案中的层间激子对于基于范德华异质结构的量子材料的设计具有广阔的前景,对其基本性质的研究对于该领域的未来发展至关重要。”

在科学界仍寻求策略来验证陷阱点的性质和了解样品缺陷的作用。可以采用实验方法的组合来阐明原子重建,应变和其他缺陷的作用,以及相关的光学测量和非侵入性显微镜技术。

量子光子实验室正在基于扭曲的量子材料设计完全可调谐的电子设备,以充分了解莫尔条纹如何彼此相互作用,并被用于量子光学应用。

在一个机会特别多的领域,科学以惊人的速度发展,有望取得许多突破。

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