该图是艺术家的概念图,勾勒出光被困在拓扑绝缘体表面的情况。 一项新的研究表明,我们可以将光与单个电子联系起来,结合它们的特性来创造一种新型的光。
在普通材料中,光与材料表面和内部的电子形成一系列反应。 它可以帮助研究人员研究量子化学现象,这种现象在可见尺度上控制小于原子的粒子的行为。
据美国媒体报道,一项新的研究表明,我们可以将光与单个电子联系起来,并将两者的特性结合起来,从而创造出一种新型的光。 进行这项研究的科学家来自伦敦帝国理工学院。 根据他们的说法,光和电子的结合将具有新的特性量子物理图片,可以产生与光子而不是电子相互作用的电压。
它可以帮助研究人员研究量子化学现象,这种现象在可见尺度上控制小于原子的粒子的行为。 在普通材料中,光与材料表面和内部的电子形成一系列反应。 但是使用理论化学来模拟光的行为并使用一类新发现的拓扑绝缘体材料,帝国研究人员发现光只能与材料表面的一个电子发生反应。 这创造了一种混合体,结合了光和电子的一些特性。
通常情况下,光沿直线传播,但当连接到电子时,光会沿着电子的路径传播,追踪材料的表面。 博士和他的朋友们已经成功地模拟了纳米级粒子周围的相互作用。 这些粒子由拓扑绝缘体制成,半径小于 10 纳米。
他们的模型表明,在光具有电子的特性、传输粒子的同时,电子也具有光的一些特性。 通常,当电子穿过材料时(例如,利用电压),它们会在遇到材料中的缺陷时停止。 但是 博士的研究团队发现,即使纳米粒子表面存在缺陷,电子仍然可以在光的帮助下穿过表面。
出于这个原因,如果将电压转换成光路,它们都会变得“更硬”并且更不容易受到各种干扰和化学缺陷的影响。 贾尼尼博士说:“这项研究的结果将对我们如何想象光产生巨大影响。” “局部绝缘体在不到六年的时间里被发现,但它们已经为我们提供了很多需要学习的东西。新现象,以及探索重要数学概念的新方法。”
贾尼尼博士补充说,以现有技术量子物理图片,我们应该也能观察到他在实验中模拟的现象。 研究团队正在与实验化学家合作,使之成为现实。 他认为可以扩大形成这些新光束的过程,使研究人员更容易观察这种现象。 目前,我们只能在观察极小的物体或过冷物体时看到量子现象。 但有了这一新发现,科学家们似乎能够在温度下观察到这种现象。 (叶子)