Логин:   Пароль:  

Соцсети



Ещё в разделе
Опрос

Как вам наш ресурс ?

Отлично
Хорошо
Удов.
Плохо


Результаты
Все опросы

Партнёры

Ученые Калифорнийского университета реализовали процесс бозе-эйнштейновской конденсации экситонов

Явление образования конденсата Бозе-Энштейна чаще всего связано с квантовой когерентностью волн де Бройля на макроскопическом уровне. Не секрет, что любая частица способна проявлять волновые свойства, которые характеризуются способностью к интерференции.
Автор: Роман Галиброда
Написал: halibroda Дата: 2012-07-30 04:52
Явление образования конденсата Бозе-Энштейна чаще всего связано с квантовой когерентностью волн де Бройля на макроскопическом уровне. Не секрет, что любая частица способна проявлять волновые свойства, которые характеризуются способностью к интерференции. Для того чтобы в результате интерференции не получился равномерный шум, для волн необходимо создать условия когерентности, или упорядоченности (согласованности) как в пространстве, так и во времени. Такие упорядоченные волны и носят название волн Бройля.

В момент снижения температуры величина длины волны Бройля имеет свойство увеличиваться. Как только длина волны достигнет или превысит величину расстояния между частицами, появляется возможность получить стабильную картину интерференции, поскольку возможные максимальные значения длины волны соответствуют положению частиц и поэтому перекрываются. В этом случае когерентные волны нескольких частиц могут занимать одну область, в результате чего образовывается так называемая квантовая общность, или конденсат Бозе-Энштейна.


В большинстве случаев конденсат Бозе-Эйнштейна может быть исследован на уровне отдельных атомов. Однако другие частицы, например, частицы, имеющие целое значение спина, или бозоны, могут конденсироваться. Именно это свойство и было продемонстрировано в ходе недавних экспериментов.

Процесс реализация экситонного конденсата Бозе-Эйнштейна осложняется одним фактом. Дело в том, что слишком мелкие квазичастицы обладают слишком непродолжительным временем существования, поэтому практически невозможно добиться необходимой степени охлаждения образцов. В силу этого ученые из Калифорнийского университета в своих визуальных экспериментах использовали непрямые экситоны, которые обладают более продолжительным сроком существования связанных электронов и дырок, которые находятся в различных квантовых ямах. Таким образом, подвижность частиц ограничивается двумя разными измерениями. В качестве образцов для экспериментов физики использовали ямы с размером 8 нанометров, которые разделялись специальной пленкой из особого соединения Al(0,33)Ga(0,67)As с размером 4 нанометра.

Разделение дырки и электрона в пространстве в непрямом экситоне позволяет достичь таких условий, при которых возможно сообщить дипольный момент. В силу этого энергией квазичастицы можно управлять посредством электрического тока и в результате создавать для экситонов электростатические ловушки. Как раз такой возможностью и воспользовались американские исследователи.

Непрямые экситоны, находящиеся в возбужденном состоянии, захватывались в ловушки по ранее изобретенной методике. Ловушка активировалась при помощи подаваемого на особые электроды напряжения. Во время искусственного снижения температуры физики производили необходимые наблюдения за процессом конденсации. Как только температура образца снижалась до 1°K, можно было наблюдать макроскопическую квантовую когерентность, которая говорит о формировании того самого конденсата Бозе-Эйнштейна.



Похожие страницы :

Рейтинг:
Комментарии: (0)

Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.042 секунды