該圖是藝術家的概念圖,勾勒出光被困在拓撲絕緣體表面的情況。 一項新的研究表明,我們可以將光與單個電子聯系起來,結合它們的特性來創造一種新型的光。
在普通材料中,光與材料表面和內部的電子形成一系列反應。 它可以幫助研究人員研究量子化學現象,這種現象在可見尺度上控制小于原子的粒子的行為。
據美國媒體報道,一項新的研究表明,我們可以將光與單個電子聯系起來,并將兩者的特性結合起來,從而創造出一種新型的光。 進行這項研究的科學家來自倫敦帝國理工學院。 根據他們的說法,光和電子的結合將具有新的特性量子物理圖片,可以產生與光子而不是電子相互作用的電壓。
它可以幫助研究人員研究量子化學現象,這種現象在可見尺度上控制小于原子的粒子的行為。 在普通材料中,光與材料表面和內部的電子形成一系列反應。 但是使用理論化學來模擬光的行為并使用一類新發現的拓撲絕緣體材料,帝國研究人員發現光只能與材料表面的一個電子發生反應。 這創造了一種混合體,結合了光和電子的一些特性。
通常情況下,光沿直線傳播,但當連接到電子時,光會沿著電子的路徑傳播,追蹤材料的表面。 博士和他的朋友們已經成功地模擬了納米級粒子周圍的相互作用。 這些粒子由拓撲絕緣體制成,半徑小于 10 納米。
他們的模型表明,在光具有電子的特性、傳輸粒子的同時,電子也具有光的一些特性。 通常,當電子穿過材料時(例如,利用電壓),它們會在遇到材料中的缺陷時停止。 但是 博士的研究團隊發現,即使納米粒子表面存在缺陷,電子仍然可以在光的幫助下穿過表面。
出于這個原因,如果將電壓轉換成光路,它們都會變得“更硬”并且更不容易受到各種干擾和化學缺陷的影響。 賈尼尼博士說:“這項研究的結果將對我們如何想象光產生巨大影響。” “局部絕緣體在不到六年的時間里被發現,但它們已經為我們提供了很多需要學習的東西。新現象,以及探索重要數學概念的新方法。”
賈尼尼博士補充說,以現有技術量子物理圖片,我們應該也能觀察到他在實驗中模擬的現象。 研究團隊正在與實驗化學家合作,使之成為現實。 他認為可以擴大形成這些新光束的過程,使研究人員更容易觀察這種現象。 目前,我們只能在觀察極小的物體或過冷物體時看到量子現象。 但有了這一新發現,科學家們似乎能夠在溫度下觀察到這種現象。 (葉子)