Forskere udvikler guld nanotrådsspektroskopisystem for at afsløre, hvordan trioner genereres

Trioner er kvasipartikler, der består af to elektroner og et hul. De findes i nogle halvledere og har været af interesse for forskere for deres potentielle brug i elektroniske enheder. Men deres egenskaber er ikke fuldt ud forstået, og der er i øjeblikket ingen måde at observere dem direkte.

Nu har forskere ved University of Tokyo udviklet et nyt spektroskopisystem, der kan afsløre, hvordan trioner dannes. Systemet bruger guld nanotråde som detektormateriale og kan detektere trioner med hidtil uset følsomhed.

Forskerne testede deres system ved at måle antallet af trioner, der blev genereret i en kulstofnanorørtransistor. De fandt ud af, at antallet af trioner steg efterhånden som temperaturen faldt, hvilket er i overensstemmelse med teoretiske forudsigelser.

Det nye spektroskopisystem giver en ny måde at studere trioner og deres egenskaber på. Dette kan føre til udviklingen af ​​nye elektroniske enheder baseret på trioner.

Mere om forskningen

Forskerholdet brugte en teknik kaldet scanning tunneling microscopy (STM) til at måle antallet af trioner genereret i en kulstof nanorør-transistor. STM involverer at bruge en skarp metalspids til at scanne overfladen af ​​et materiale. Når spidsen bringes tæt på overfladen, kan elektroner tunnelere fra spidsen til materialet og omvendt.

Forskerne brugte en guld nanotråd som STM-spidsen. De fandt ud af, at når spidsen blev bragt tæt på kulstofnanorørtransistoren, ville elektroner tunnelere fra spidsen til transistoren og skabe trioner. Forskerne målte intensiteten af ​​tunnelstrømmen og brugte den til at beregne antallet af genererede trioner.

Forskerne testede deres system ved at måle antallet af trioner, der genereres i en kulstofnanorørtransistor ved forskellige temperaturer. De fandt ud af, at antallet af trioner steg efterhånden som temperaturen faldt, hvilket er i overensstemmelse med teoretiske forudsigelser.

Fremtidige applikationer

Det nye spektroskopisystem kan have en række anvendelsesmuligheder inden for elektronik. Trioner er kendt for at have unikke optiske og elektriske egenskaber. Dette kan føre til udviklingen af ​​nye elektroniske enheder baseret på trioner, såsom sensorer, detektorer og transistorer.

Det nye spektroskopisystem kunne også bruges til at studere andre kvasipartikler, som er svære at opdage. Dette kunne føre til en større forståelse af stoffets grundlæggende egenskaber og udviklingen af ​​nye materialer og enheder.