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Peps可能在室温下使量子凝聚

2021-05-31 19:50:04来源:

PEP系统。系统的原理图表示。银纳米棒阵列被氮化硅薄层(灰色)覆盖以保护银免于氧化,并通过发光的较厚的聚合物和有机分子(橙色)。来自纳米棒(红色尾部)的光场耦合到分子(由椭圆包围的字母E和H),从而形成等离子体激子 - 极性(PEP)。通过提高PEP的密度,研究人员观察了它们有效的冷却,为其量子缩合铺平了道路。

使用涂有发射光的分子的金属纳米颗粒阵列,研究人员创造了一种新型颗粒,可以在室温下使量子凝聚。

来自FOM Institute Amolf,Philips Research和Hadrid大学的研究人员已经确定了一种新型粒子,可以在室温下使量子凝聚。所谓的PEPS颗粒可用于对激光和LED中量子力学和应用的基本研究。研究人员于10月18日在物理审查信中公布了他们的结果。

在量子缩合(也称为Bose-Einstein缩合)微观颗粒,其具有不同能量水平的塌陷成单个宏观量子状态。在该状态下,不再区分粒子。他们失去了他们的缺乏性,所以这件事可以被认为是一个“超级邮政”。

通过Bose和Einstein预测量子缩合,由母脂蛋白预测,他们理论颗粒在非常低的温度下形成冷凝物。当原子气体被冷却至高于绝对零(-273℃)的原子气体冷却到几亿吨时,换算量的缩合物的第一次实验证明。°对这种极低温度的需求与颗粒的质量有关:颗粒越重,缩小缩合的温度越低。这激发了持续寻找在比原子更高的温度下可以冷凝的光颗粒。最终目标是找到在室温下形成冷凝物的颗粒。

Pepsthe
研究人员创造了一种粒子,即满足任务的潜在候选人:极光的等离子体激素 - Exciton-Polariton(PEP)。该颗粒在光和物质颗粒之间是杂种。它由光子(光颗粒),等离子体(由金属纳米颗粒中的电子组成)和激子(有机分子中的带电粒子组成)组成。

研究人员使用涂有发光的分子的金属纳米颗粒阵列进行了胃焦。当它装有能量时,该系统会产生PEP。通过仔细设计等离子体,激子和光子之间的耦合,研究人员创造了比原子质量小万亿倍的胃焦。

由于它们的质量小,因此即使在室温下也是量子缩合的合适候选者。然而,由于系统中的损失(例如金属中的吸收),Peps具有短暂的寿命,这使得它们保持足够长的时间来冷凝挑战。

第一章
研究人员已经表明了展示佩服凝结的第一步,表明PEPS在它们的密度增加时冷却。然而,在当前系统中,冷却下调受实验中使用的有机分子的性质的限制,这导致凝结套装前的PEP密度的饱和度。研究人员设想将来可能会克服这些挑战。


很大程度上,PEPS是由光子组成的。因此,它们的衰减导致光的发射。这种发射的光具有独特的属性,可以构成新光学器件的基础。研究人员们认为Amolf和Philips研究改善白人LED的近期进步,研究人员表明来自Bose-Einstein冷凝水的光可能会在未来照亮我们的客厅。

出版物:S. R.K.Rodriguez等,“等离子体 - 激子极性源的热化和冷却:朝量子凝结,“物理。莱特牧师111,166802,2013; DOI:10.1103 / physrevlett.111.166802

图像:物质,FOM基础研究基础