Gli scienziati Possono Guardare Elettroni Raffreddare in 30 Quadrillionths di un Secondo

Scientists Can Watch Electrons Cool Down in 30 Quadrillionths of a Second

Quanto velocemente si può termometro goccia? Se sei un fisico armato di grafene sandwich, potrebbe essere il più veloce 30 quadrillionths di secondi, almeno se si sta studiando elettroni.

Un nuovo studio dai ricercatori del MIT, l’Università di California, riva del fiume, e il Barcellona, Istituto di Scienza e Tecnologia, indaga su come ultra-veloce tecniche possono essere utilizzate per misurare la variazione di temperatura degli elettroni nel grafene. Il materiale, così come altri semiconduttori, gli elettroni possono essere riscaldato rapidamente da fotoni che li ha colpiti, ma rapidamente raffreddare condividendo il calore nelle vicinanze di elettroni che si scontrano con a vicenda. Tale processo può essere finita in meno di 1 trilione di secondo.

Ora, il team ha creato un nuovo set-up sperimentale per misurare con precisione le variazioni di temperatura. Per fare questo, hanno costruito un panino che utilizza due fogli di grafene per surround a più strati di isolante nitruro di boro—come mostrato nell’immagine sopra. Qui, gli elettroni sono due opzioni quando sono riscaldati dalla luce in alto strato di grafene: il rimbalzo intorno e ha colpito l’altro all’interno del livello, o la migrazione verso il basso attraverso il nitruro di boro.

Modificando le condizioni di set-up, come l’intensità della luce e la tensione all’interno del panino, il team ha scoperto che potrebbe influenzare il percorso di elettroni. Misurando la loro propagazione attraverso il panino, la squadra potrebbe vedere gli elettroni raffreddare in periodi di tempo più breve di 30 quadrillionths di secondi. La ricerca è pubblicata nella Natura.

Infatti, la squadra ha finito per creare un nuovo tipo di ultra-sottile fotorilevatore. Il panino, fatto di pochi atomo di spessore strati di carbonio e il nitruro di boro, le misure di soli 10 nanometri alto verso il basso, il che rende estremamente piccolo ed efficiente per misurare la presenza di luce. Si potrebbe andare avanti per essere utilizzato in nuovi tipi di mini-circuiti integrati.

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[Natura via PhysOrg]


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