Multos annos, viri docti ex toto orbe terrarum duas res faciebant, inveniendi et emendandi. Atque horum quid difficilius interdum non liquet. Exempli gratia, ordinariae LEDs, quae tam simplicia et ordinaria nobis videntur, ut illis non attendamus. Sed si excitons addas, ternum polaritonum et tung- sticum gustandum depellunt, LEDs non amplius tam prosaicus erit. Omnia haec vocabula abstrusa nomina sunt valde insolita, ex quibus phisicis e Collegio Urbis Novi Eboraci compositum est ut novum systema creare possit, quod notitias brevissime utentes luce transmittere potest. Haec progressio technologiam Li-FI emendare adiuvabit. Quaenam sunt ingredientia novae technologiae adhibitae, quae recipe pro hoc "sse" et quae efficacia novi exciton-polariton ducitur? Fama phisicorum nobis de hoc indicabit. Vade.
Investigatio basis
Si omnia uno verbo simpliciora sunt, haec technologia levis est et omnia cum eo coniuncta. Primum, polaritons, quae oriuntur cum photons inter se occurrunt cum excitationibus mediis (phonons, excitons, plasmona, magnons, etc.). Secundo excitationes electronicae sunt excitatio in dielectric, semiconductore vel metallo, migrans per crystallum et non coniungitur cum translatione electrici oneris et massae.
Illud notandum est quod istae quasiparticulae sunt valde frigidae. eorum actio nonnisi in frigidissimis temperaturis valde observari potest, quae eorum applicationem practicam graviter circumscribunt. Vestibulum sed dictum ante. In hoc opere, phisici temperaturam limitationem superare poterant et illis in cella temperaturae utuntur.
Praecipuum notam polaritonum est facultas ligandi photons inter se. Photons collidentes cum atomis rubidiis massam acquirunt. In processu multiplicium colliculorum, photons se invicem repercutit, sed in casibus raris paria et trigemina formant, amissis componentibus atomicis per rubidium atomum repraesentatum.
Sed ut cum luce aliquid faciendum, deprehendendum est. Ad hoc, opus est resonator opticus, quod est compositum ex elementis reflexivis quae undam levem stantis formant.
In hoc studio, etiam rarius quasiparticulae, exciton-polaritones, quae formantur ob validam excitonum et photonorum in cavitate optica comprehensi, partes agunt cruciales.
Sed hoc non sufficit, quia fundamentum materiale est necessarium, ut ita dicam. Et qui, nisi transitus metalli dichalcogenide (TDM), hoc munus melius quam alii exercebit. Ut accuratius fiat, monolayer WS2 (tungsten disulfide) usus est ut materia emittens, quae vim ligandi exciton infigo habet, quae fiebat una e principalibus criteriis ad basim materialem eligendam.
Coniunctio omnium elementorum supra descriptorum fieri potuit ut polariton electricum regeret creare DUXERIT operantem in locus temperatus.
Ad hanc fabricam efficiendam, WS2 monolayer inter tenuia hexagona boron nitride (hBN) repagula effosso cum strata graphenei electrodes agens est.
Investigationis eventus
WS2, cum dichalcogenide metalli transitio, materiale etiam van der Waals (vdW) atomice tenuis est. Hoc indicat singulares proprietates electricas, opticas, mechanicas et scelerisque.
In compositione cum aliis materiis vdW, ut graphene (sicut conductor) et nitride boron hexagonali (hBN, quasi insulator), tota varietas electricum machinarum semiconductorium electricam moderatarum, quae LEDs includunt, intelligi potest. Similes compositiones materiarum van der Waals et polaritones iam ante factae sunt, sicut investigatores candide status. Sed in praecedentibus scriptis, systemata inde incomplexa et imperfecta erant, nec plenam potentiam singularum partium patefecit.
Una e notionibus a Decessoribus inspiratis usus erat duarum materialium suggestuum dimensivarum. Hoc in casu, fieri potest ut machinas efficiant cum stratis atomice tenuibus emissionibus quae integrari possunt cum aliis materiis vdW agendis contactibus (graphene) et claustris effossis (hBN). Praeter haec duo-dimensionalitas efficit ut polariton LEDs cum vdW componat cum materiis magneticis insolitis proprietatibus, validis superconductivity, et/vel translationibus topologicis non notandis. Ex tali complexione, totum novum fabricae genus licebit, cuius proprietates admodum inusitatae esse possunt. Sed hoc est argumentum alterius studii, ut phisici dicunt.
Imago #1
Ad imaginem 1a ostendit exemplar machinae three-dimensiva quae est similis iacuit lectus. Speculum resonatoris optici superior stratum argenteum est, inferius vero 12-circulis distribuitur Bragg pondero*. Est zona cuniculi in regione activa.
Distribuit Bragg Reflector* β structura plurium stratorum, in qua index refractivus materiae periodice mutat perpendicularem stratis.
Cuniculum zona ex heterostructura vdW constans monolayer WS2 (lumen emitter), tenues hBN stratis in utroque latere monolayri (obice cuniculi) et graphene (electrodes pellucidae pro introductione electronicorum et foraminum).
Duae plus WS2 stratae additae sunt ut altiore robore oscillatoris augeretur et inde ad acutiorem Rabi poliriton civitatum scindendam accederet.
Modus operandi resonatoris in luctum mutando crassitudinem strati PMMA (polymethyl methacrylati, i.e. plexiglass).
imagini 1b hoc est snapshot heterostructure vdW super superficie ponderoris Bragg distributi. Ob altitudinem reflexionis reflexoris Bragg distributi, quae ima iacuit est, cuniculi zona in imagine imaginem discrepantiam habet humillimam, ex qua solum superius densum stratum hBN conspicitur.
Horarium 1s zona diagramma heterostructurae in cuniculo geometriae sub obsessione repraesentat. Electroluminescens (EL) supra limen intentione conspicitur cum graphene Fermi superioris (infra) globum (infra) conductionem WS2 (valence) globum transfert, permittens electronicum cuniculum in conductionem WS2 (valence) cohortis. Hoc condiciones secundas creat ad excitonum formationis in strato WS2, quam sequitur recombinatio radiativa (radiativa) electronico-foraminis.
Dissimilis lux emittitor secundum iunctiones pn, quae operandi doping requirunt, EL e cuniculi machinis solum in cuniculo currente pendet, quod damna optica vitat et quascumque mutationes in resistivity per mutationes temperaturas causatur. Eodem tempore cuniculum architecturae multo ampliorem radiorum aream ad dichalcogenidum machinas quae in dichalco pn juncturas fundatur.
imagini 1d monstrat rationes current density cuniculis electrica (J) Munus, inclinatio, voltage (V) inter graphene electrodes. Acuta incrementa currentis in intentione positiva et negativa indicat eventum cuniculi currentis per structuram. In meliorem crassitudinem hBN stratorum (~ 2 um), notabilis cuniculi vena et incrementum in vita portantium insita propter recombinationem radiativam spectantur.
Ante experimentum electronico-luminescens, fabrica alba cum reflexione lucis angularis propria est ad confirmandam praesentiam solidae ligaturae excitonum.
Imago #2
Ad imaginem 2a reflexio spectris angulari-soluta e regione activa ostensa est fabrica, monstrans mores anti-transituum. Photoluminescentia (PL) etiam cum excitatione non sonante (460 um) observata est, ostendens vehementem emissionem e ramo inferiori polariton et emissionem debiliorem e ramo superiori polariton.2b).
In 2s dissipatio electronici polaritonis insertio 0.1 ΞΌA/ΞΌm2. Rabi scindendi et resonatoris detundendis modos oscillatoris (solidi et punctati coloris linei) ad experimentum electroluminescentiae consecuti sunt ο½33 meV et ο½-13 meV, respective. Resonator detuning definitur esse Ξ΄ = Ec Ex, ubi Ex vis exciton est et Ec est energia resonator photon cum impetu nullo in plano. Schedule 2d secatur ad angulos diversos ab dispersione electroluminescentis. Hic clare perspicere potest dispersionem modi polariton superioris et inferioris cum anticrosso occurrenti in zona resonantia exciton.
Imago #3
Ut currente effosso augetur, tota EL intensio augetur. Infirmus EL e polaritone prope limen obsessio observatur.3a) , cum emissione polariton emissione satis magna supra limen fit distincta (3b).
Ad imaginem 3s graphi polaris EL intensionis functionem anguli ostendit, pyramidem emissionis angustam Β± 15Β° depingens. Exemplar radiorum paene immutatum manet tam ad minimum (curvam viridem) quam ad maximam (curvam orange) excitationis currentis. On 3d intensio integrata variis excursus moventibus, qui, ut e graphe graphide videri potest, prorsus lineari ostenditur. Ideo currens ad magnos valores augens potest ducere ad prospere discursum polaritonum per ramum inferiorem ac radiorum angustissimum creare propter generationem polaritonum. Nihilominus in hoc experimento fieri non potuit propter limitationem naufragii dielectrici in obice cuniculi hBN adiuncto.
red dots on 3d ostende mensurae alterius indicator - externum quantum efficientiam*.
Quantum Efficiency* est proportio numeri photonorum, quorum effusio formationem quasiparticulorum ad numerum photonorum absorbentium effecit.
Observata quantum efficientiae comparabilis est cum aliis polariton LEDs (ex materiis organicis, tubis carbonibus, etc.). Animadvertendum est crassitudinem levem stratum emittentes in artificio sub studio tantum 0.7 um esse, cum in aliis machinis haec valor multo superior est. Scientistae non occultant, quantam efficientiam indicem machinationis suae summum non sit, sed augeri potest, ponendo maiorem numerum monolayorum intra zonam cuniculi, a tenuibus stratis hBN separatum.
Investigatores etiam temptaverunt influxum resonatoris in polariton EL perspiciendo alio artificio faciendo, sed fortius detuning (-43 meV).
Imago #4
Ad imaginem 4a EL spectra cum resolutione angulari talis artificii ostenduntur in densitate currenti 0.2 ΞΌA/ΞΌm2. Ob fortes detuning, machina ostendit effectum enuntiatum bottleneck in EL cum emissione maximum in angulo magno occurrentem. Hoc amplius in imagine confirmatur. 4b, ubi machinae polares cum primis comparantur .2s).
Pro accuratiore studiorum notis ac simplicium rerum notis commendo .
epilogus,
Omnes igitur observationes et mensurae supra descripte confirmant praesentiam polariton electroluminitatis in heterostructura vdW in microcavitate optica infixa. Cuniculum architectura machini sub vestigationis inductione electronicorum/foraminum et recombinationem in WS2 monolayo efficit, quae quasi lumen emittit. Gravis est cuniculum machinationis mechanismum ad commixtionem partium non requirere, quae damna et varias mutationes temperaturas relatas extenuat.
EL repertum est altam directivam ob resonatoris dispersionem. Ergo meliori factore qualitate resonatoris et uberior copia currenti efficientiam microcavitatis LEDs emendabit, necnon microcavitas polaritons et photon lasers electrically regente.
Hoc opus iterum confirmavit transitus metalli dichalcogenides vere singulares proprietates habere ac applicationes amplissimas.
Huiusmodi investigationes et inventiones innovationes multum movere possunt evolutionem et disseminationem technologiarum transmissionum datarum per LEDs et lucem ipsam. Tales technologiae futuristicae includunt Li-FI, quae signanter velociores velocitates praebere possunt quam Wi-FI in promptu sunt.
Tibi gratias ago pro attentione tua, curiosus mane et omnes hebdomadam magnam habes! π
Gratias tibi ago pro manendo nobiscum. Placetne tibi vasa nostra? Vis videre plus interesting contentus? Suscipe nos ponendo ordinem vel commendando amicos; 30% discount pro usoribus Habr in singulari analogo de servientibus ingressuri, quod a nobis pro vobis est inventum: (praesto cum RAID1 et RAID10, usque ad 24 coros et usque ad 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 temporibus vilius? Tantum hic in Belgio! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - from $99! Read about
Source: www.habr.com