Исследователи обнаружили свидетельства существования гиперболических экситон-поляритонов. Новый метод улучшает жидкие кристаллы, повышая их способность запоминать информацию о движении.
Экситоны и их движение
Способность перемещать электронно-дырочные пары, называемые экситонами, в желаемых направлениях важна для генерации электричества и создания топлива. Это происходит естественным образом в процессе фотосинтеза, что вдохновляет исследователей на инновации в области оптоэлектронных устройств.
Сильное взаимодействие между светом и экситонами порождает бозонные квазичастицы, называемые поляритонами, которые обладают уникальными свойствами, положительно влияющими на производительность устройств.
Наблюдение гиперболических экситон-поляритонов
Исследователи наблюдали устойчивые гиперболические экситон-поляритоны (ГЭП) — экзотические виды экситон-поляритонов с привлекательными свойствами — в магните ван-дер-ваальсового типа, бромиде сульфида хрома (CrSBr).
Они подробно описали свои наблюдения в исследовании под названием «Гиперболические экситон-поляритоны в магните ван-дер-ваальсового типа», опубликованном в Nature Communications. Исследователи из NREL разработали теоретическую основу для объяснения экспериментов, проведённых в Колумбийском университете.
Улучшение оптоэлектронных устройств
Инновации и оптимизация оптоэлектронных и фотоэлектрических устройств, таких как светодиоды, солнечные элементы, детекторы рентгеновского излучения и другие датчики, представляют интерес для исследователей и разработчиков, стремящихся к повышению энергоэффективности.
Улучшение работы устройств, в которых преобразование между материей и светом является основой их работы, позволяет более эффективно использовать доступную энергию и приводит к повышению чувствительности.
Новый метод для жидких кристаллов
Исследователи разработали новый способ, позволяющий жидким кристаллам сохранять информацию о своём движении. Использование этого метода может продвинуть такие технологии, как устройства памяти и датчики, а также проложить путь к созданию будущих мягких материалов, которые будут одновременно умными и гибкими.
Жидкие кристаллы, используемые в жидкокристаллических дисплеях (LCD) экранов телевизоров и телефонов, содержат молекулы, которые имитируют свойства как жидкостей, так и твёрдых тел, придавая им уникальные свойства.
Хотя мягкие материалы, такие как жидкости, гели и полимеры, широко используются из-за их легкообрабатываемых структур и лёгкости, они склонны к деформации и часто требуют замены.
Исследователи обнаружили, что могут программировать движение жидких кристаллов с помощью внешних сил, таких как жидкость или электричество. В данном исследовании для определения возможности влияния на интерфейс жидкого кристалла использовались капли воды.
Эксперимент показал, что молекулы жидкого кристалла могут запоминать свою ориентацию, открывая новые способы обмена информацией между мягкими материалами без необходимости использования электроники.
Учёные всё ещё работают над внедрением этого метода в более крупные проекты, но возможность контролировать положение молекул жидких кристаллов может привести не только к новым функциональным возможностям для различных технологий, но и к новым типам физики.