{"id":26430,"date":"2012-03-30T19:29:26","date_gmt":"2012-03-30T16:29:26","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=26430"},"modified":"2012-03-30T19:29:26","modified_gmt":"2012-03-30T16:29:26","slug":"fuusikud-avastasid-uues-aineseisundis-mustreid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=26430","title":{"rendered":"F\u00fc\u00fcsikud avastasid uues aineseisundis mustreid"},"content":{"rendered":"

California \u00dclikooli f\u00fc\u00fcsikud avastasid mustreid, mis on aluseks uue aine seisundi omadustele. Teadusajakirjas Nature<\/em> 29. m\u00e4rtsil avaldatud artiklis kirjeldavad teadlased \u201espontaanse sidususe\u201c , \u201espinni tekstuuride\u201c ja \u201efaasi ise\u00e4rasuste\u201c tekkimist, kui eksitone jahutatakse peaaegu absoluutse nullini. Eksitonid on elektronide ja elektronaukude seotud paarid, mis m\u00e4\u00e4ravad pooljuhtide optilised omadused ja v\u00f5imaldavad neil t\u00f6\u00f6tada uudsete optoelektrooniliste seadmetena. Jahutamine viib uue sidusa aineseisundi spontaanse tekkeni. Seda seisundit oli f\u00fc\u00fcsikutel viimaks v\u00f5imalik m\u00f5\u00f5ta suure t\u00e4psusega oma keldri-laboratooriumis Californi \u00dclikoolis San Diegos temperatuuril, mis j\u00e4i vaid k\u00fcmnendosa v\u00f5rra \u00fcle absoluutse nulli.<\/strong><\/p>\n

Eksitonide spontaanse sidususe moodustumise aluseks oleva fenomeni avastus v\u00f5imaldab j\u00f5uda parema teadusliku arusaamiseni sellest uuest aineseisundist. See on ka pilguheit veidratele aine kvantomadustele ja v\u00f5ib aja jooksul viia uudsete arvutustehnikaseadmete ja teiste t\u00f6\u00f6stuslike rakenduste v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamiseni optoelektroonikas, kus valguse ja aine p\u00f5hiomaduse m\u00f5istmine on h\u00e4davajalik, kirjutab Physorg.com<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Eksitonid ise-organiseerusid korrastatud ritta, mis n\u00e4eb v\u00e4lja kui miniatuurne p\u00e4rlikee. Pilt: Physorg.com<\/p><\/div>\n

Uurimust\u00f6\u00f6 meeskonda juhtis f\u00fc\u00fcsikaprofessor Leonid Butov<\/strong>, kes 2002. aastal avastas, et kui eksitone piisavalt jahutada, kipuvad need ise-organiseeruma mikroskoopiliste piiskade korrastatud ritta, justkui p\u00e4rlikee. Kasutades tehnoloogia tippsaavutus-k\u00fclmutuss\u00fcsteemi, olid C\u00dc San Diego f\u00fc\u00fcsikud v\u00f5imelised saavutama k\u00fcmme korda k\u00fclmemaid temperatuure kui see neil varasemate j\u00f5upingutuste tulemusel \u00f5nnestus. Enneolematu k\u00fclmuse saavutamine v\u00f5imaldas teadlastel interferomeetri abil m\u00f5\u00f5ta selle kee iga \u201ep\u00e4rli\u201c sidusust ja spinni.<\/p>\n

Seda tehes avastasid nad, et eksitoni osakeste spinn ei olnud ruumis homogeenne, vaid moodustab nende p\u00e4rlite \u00fcmber mustreid, mida teadlased kutsuvad \u201espinni tekstuurideks\u201c. Lisaks avastasid uurijad, et spontaanse sidususe muster on korrelatsioonis spinni polarisatsiooni mustri ja faasi ise\u00e4rasustega sidusas eksitongaasis.<\/p>\n

\u201eSelle mustri n\u00e4gemine oli \u00fcllatav,\u201c s\u00f5nas k\u00e4esoleva uurimust\u00f6\u00f6 juhtiv autor Alex High<\/strong>. \u201eNing oli veelgi \u00fcllatavam, et polarisatsiooni m\u00f5\u00f5tmised n\u00e4itasid, et sidususe ja polarisatsiooni vahel oli tugev vastastikune s\u00f5ltuvus.\u201c<\/p>\n

\u201eMe teeme t\u00f6\u00f6d nii eksitonide p\u00f5hiomadustest aru saamise kui eksitonilise signaalit\u00f6\u00f6tluse arendamisega,\u201c v\u00e4itis Butov. \u201eEksitonide f\u00fc\u00fcsika on juba iseenesest huvitav. Veelgi enam, eksitonide p\u00f5hiomaduste m\u00f5istmine on vajalik eksitoniliste seadmete ehitamiseks tulevikus.\u201c<\/p>\n

\"\"<\/a>

F\u00fc\u00fcsikud avastasid seose eksitonide sidususe (vasakul) ja spinni polarisatsiooni (paremal) vahel. Pilt: Physorg.com<\/p><\/div>\n

F\u00fc\u00fcsikud tekitasid eksitone nii, et valgustasid laserkiirega gallium arseniidi jahutatud n\u00e4idist. Gallium arseniid on pooljuht-aine, mida kasutatakse mobiiltelefonide transistorite valmistamiseks. Valgus l\u00f6\u00f6b elektroni v\u00e4lja aatomiorbitaalidest, kus nad tavap\u00e4raselt aines asuvad. See loo negatiivselt laetud \u201evaba\u201c elektroni ja positiivselt laetud \u201eaugu\u201c.<\/p>\n

Elektriline k\u00fclget\u00f5mbej\u00f5ud hoiab neid kaht objekti teineteise l\u00e4hedal, nagu elektroni ja prootonit vesiniku aatomis. See v\u00f5imaldab ka eksitonidel eksisteerida \u00fcksiku osakesena, mitte vastastikm\u00f5ju mitteavaldava elektroni ja auguna. Sellegipoolest, kuna elektron ja auk j\u00e4\u00e4vad teineteise l\u00e4hestikku, h\u00e4vitavad nad vahetevahel teineteist valguss\u00e4hvatusega, sarnaselt aine ja antiainega.<\/p>\n

Selle h\u00e4vitamise kontrollimiseks eraldas Butov oma meeskonnaga elektronid ja nende augud erinevateks nanosuurusteks struktuurideks, mida nimetatakse kvantkaevudeks. See v\u00f5imaldab luua vajaliku elueaga eksitone, milleks oli k\u00e4esolevas eksperimendis 50 nanosekundit. \u201eSelle aja jooksul nad jahtuvad, moodustavad kondensaadid ja demonstreerivad huvitavad spinni f\u00fc\u00fcsikat,\u201c v\u00e4itis High. \u201eL\u00f5puks elektron ja auk taas-kombineeruvad ja valgus eraldub taas.\u201c<\/p>\n

Oma eksperimentide k\u00e4igus saatsid f\u00fc\u00fcsikud kiirguse l\u00e4bi keerulise peeglikomplekti, mida nimetatakse interferomeetriks. See seade jagab valguse kaheks erinevaks rajaks. Seega said uurijad v\u00f5rrelda kaht ruumiliselt eraldatud piirkonda samas n\u00e4idises, mis v\u00f5imaldas neil n\u00e4ha eksitonide spontaanse sidususe peeni \u00fcksikasju, mida nad kunagi varem n\u00e4inud ei olnud. \u201eEelnevad eksperimendid vajasid kiudoptikat igat sorti optiliste m\u00f5\u00f5tmiste l\u00e4bi viimiseks lahjendus-k\u00fclmuteid,\u201c v\u00e4itis High. \u201eSelle varustusega oli meil aga v\u00f5imalik v\u00f5tta eksitonidest pilte \u00fclimadalatel temperatuuridel. See on v\u00e4ga huvitav avastus, mis h\u00f5lmab v\u00e4ga rikkalikku f\u00fc\u00fcsikat.\u201c<\/p>\n

Vaata ka videot siit<\/a>.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel:\u00a0\u201eSpontaneous coherence in cold exciton gas<\/a>\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

California \u00dclikooli f\u00fc\u00fcsikud avastasid mustreid, mis on aluseks uue aine seisundi omadustele. Teadusajakirjas Nature 29. m\u00e4rtsil avaldatud artiklis kirjeldavad teadlased \u201espontaanse sidususe\u201c , \u201espinni tekstuuride\u201c ja \u201efaasi ise\u00e4rasuste\u201c tekkimist, kui eksitone jahutatakse peaaegu absoluutse nullini. Eksitonid on elektronide ja elektronaukude seotud paarid, mis m\u00e4\u00e4ravad pooljuhtide optilised omadused ja v\u00f5imaldavad neil t\u00f6\u00f6tada uudsete optoelektrooniliste seadmetena. Jahutamine […]<\/p>\n","protected":false},"author":448,"featured_media":26431,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[110],"class_list":{"0":"post-26430","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-teadusuudis","8":"tag-materjal","9":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26430","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/448"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=26430"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26430\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/26431"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=26430"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=26430"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=26430"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}