新型電子能像行星一樣旋轉

據(jù)物理學家組織網(wǎng)18日報道，美國科學家發(fā)現(xiàn)了一種新型電子，能像行星一樣旋轉。研究人員表示，這種“行為怪異”的電子有望促進照明、太陽能電池、激光和電子顯示器等領域的發(fā)展。

羅格斯大學物理學教授庫什⋅布隆伯格及其研究生孔揚錫(音譯)在美國《國家科學院院刊》上撰文指出，這種新型電子被稱為“手性表面激子”(chiral surface exciton)，由結合在一起并在固體表面上彼此旋轉的粒子和反粒子組成。

手性指的是不能與其鏡像相重合的物體，如我們的雙手，左手與互成鏡像的右手不重合。

孔揚錫解釋道，當強光照射在固體上，將帶負電荷的電子從其位置擊出并留下帶正電荷的“空穴”時，就會形成激子。電子和空穴類似于快速旋轉的頂部，電子最終會朝空穴“螺旋”前進，在不到一萬億分之一秒內相互湮滅，同時發(fā)出一種被稱為“光致發(fā)光”的光。該發(fā)現(xiàn)有望在諸如太陽能電池、激光器、電視以及其他顯示器等設備上找到“用武之地”。

據(jù)悉，研究人員在硒化鉍的晶體表面發(fā)現(xiàn)了這種手性激子。硒化鉍晶體可以大規(guī)模生產(chǎn)，并在室溫下用作電子產(chǎn)品的涂料和其他材料。

布隆伯格說：“硒化鉍是令人驚嘆的化合物，屬于名為‘拓撲絕緣體’的量子材料家族，它們的表面有一些擁有極高導電性能的通道。”

科學家目前尚未厘清手性激子的動力學原理，他們希望通過超快速成像來對其進一步研究。此外，科學家也能在其他材料上找到手性表面激子。