Naučnici sanjali o ovome čitav vek 🎉🎊

Veliko otkriće na polju nauke desilo se prošle sedmice. Naime, naučnici su 1. put napravili sliku prostorne raspodele elektrona unutar eksitona, a sve je objavljeno u časopisu Science Advances.

Eksiton je kvazičestica što znači da deluje kao čestica, ali zapravo nije čestica. Formiraju se tako što se elektron oslobađa od svog atoma u poluprovodniku zahvaljujući energičnom fotonu, čestici svetlosti. Elektron je negativno naelektrisan i uklanjanjem ostavlja pozitivno naelektrisanu rupu. Na tom principu rade LED i pametni telefoni.

Međutim, elektron neće uvek upasti nazad u rupu, ponekad počinje da kruži oko nje, i na taj način stvara eksiton. U kvantnoj mehanici je nemoguće znati položaj i impuls čestice sa proizvoljnom preciznošću. Umesto toga, koristi se raspodela verovatnoće, a na slikama ispod možete da vidite grafikone koji prikazuju gde će se verovatno naći elektron unutrar eksitona.

Foto: sciencealert/Man et al., Sci. Adv., 2021

- Eksitoni su zaista jedinstvene i zanimljive čestice; električno su neutralni, što znači da se u materijalima ponašaju vrlo drugačije od drugih čestica poput elektrona. Njihovo prisustvo zaista može promeniti način na koji materijal reaguje na svetlost. Ovaj rad nas približava potpunom razumevanju prirode eksitona - rekao je dr Majkl Man, koautor i jedan od naučnika iz Femtosekundne jedinice za spektroskopiju u OIST-u.

Čestice su veoma krhke i vrlo ih je lako razdvojiti, a u određenim materijalima traju samo mali delić sekunde. Ipak, ovaj tim je uspeo, a tehnika koja im je omogućila detaljnije izučavanje eksitona najavljena je tek pre nekoliko meseci.

Foto: sciencealert/Man et al., Sci. Adv., 2021

- Naučnici su 1. put otkrili eksitone pre oko 90 godina. Ali do nedavno, se moglo pristupiti samo optičkim potpisima eksitona - na primer, svetlosti koju emituje eksiton kada se ugasi. Ostali aspekti njihove prirode, poput impulsa i kako elektron i rupa kruže jedni oko drugih, moglo se opisati samo teoretski - rekao je profesor Kešav Dani, viši autor i šef Femtosekundne jedinice za spektroskopiju u OIST-u.

Ovaj rad će omogućiti ne samo bolje razumevanja eksitona, već i do bolje kontrole kvazičestice i tehnologija u kojima figurišu.

Autor: redportal.rs

#Nauka

#OIST

#eksiton

#elektron

#elektronska orbita

#raspodela verovatnoće