BAKI, 4 noyabr - Sputnik. Yapon alimlər əvvəllər müşahidə edilə bilməyən zərrəciklərin vizualizasiya metodunu aşkarlayıblar. Müəlliflərin fikrincə, bu, günəş batareyaları və işıq diodlardan tutmuş smartfon və lazerlərədək gələcək yüksək texnologiyalı qurğuların hazırlanmasında gərəkli olan ikiölçülü yarımkeçiricilərin öyrənilməsində inqilaba bərabər kəşfdir.
Sputnik Azərbaycan bildirir ki, araşdırmanın nəticələri Science jurnalında dərc olunub.
Eksitonlar - bir çox müasir texnologiyanın əsas tərkibi olan yarımkeçiricilərdə maddənin həyəcan vəziyyətini əks etdirən kvazi hissəciklərdir. İşıq elektronlara təsir edib onları daha yüksək enerji halına qaldıran zaman eksitonlar yaranır, bu zaman elektronların əvvəl olduğu enerji səviyyəsində isə dəlik əmələ gəlir.
"Dəlik - elektronun olmaması deməkdir, ona görə də onlar elektronun əksi olan yükü daşıyırlar. Əks yüklər bir-birini cəzb edir, həm elektronlar, həm də dəliklər birləşərək eksitonları əmələ gətirir, bunlar isə öz növbəsində material daxilində hərəkət edir", - Okinava Elm və Texnologiya İnstitutunun professoru, femtosaniyə spektroskopiya bölməsinin rəhbəri Keşav Dani yazır.
İri yarımkeçiricilərdə eksitonlar əmələ gəldikdən sonra saniyənin milyardda bir kəsikləri ərzində sönür. Üstəlik, onlar "kövrək" də ola bilir, bu isə həm öyrənilməsini, həm də idarəolunmasını çətinləşdirir. Ancaq təxminən on il əvvəl alimlər ikiölçülü yarımkeçiriciləri kəşf etdilər ki, bunlarda eksitonlar daha dayanıqlıdır.
"Stabil eksitonlar bu materiallara, doğrudan da unikal xüsusiyyət bəxş edir, buna görə də eksiton əsaslı yeni optik-elektron qurğuların yaradılması üçün xeyli araşdırma aparılıb, - digər müəllif, femtosaniyə spektroskopiya bölməsinin əməkdaşı doktor Jülyen Madeo qeyd edir. - Ancaq hazırda eksitonların ölçülməsi üçün standart eksperimental texnika məhduddur".
Eksitonların yalnız bir tipinin - parlaq eksitonların işıqla qarşılıqlı əlaqədə olması qabiliyyəti alimlərə çoxdan məlumdur. Ancaq qara eksitonlar da mövcuddur ki, onları indiyədək müşahidə etmək mümkün olmurdu.
Qara eksitonlarda elektronların impulsu parlaq eksitonlardakı elektronların impulsundan və əlaqədə olduqları dəliklərin hərəkət anından fərqlənir, bu isə onlara işığı udmağa imkan vermir.
"Bilirdik ki, onlar var, amma birbaşa görə, tədqiq edə bilmədiyimizdən materialın optik-elektron xüsusiyyətlərinə nə dərəcədə təsir etdiyini bilmirdik", - Madeo bildirib.
Qara eksitonları vizuallaşdırmaq üçün alimlər əvvəllər əlaqəsiz elektronları öyrənmək üçün istifadə etdikləri güclü texnikanı modifikasiya ediblər.
"Tərkibi zərrəciklər olan eksitonlarda bu metodların necə işə yarayacağı aydın deyildi. Bu yanaşmanın əsaslı olub-olmadığı barədə elmi cəmiyyət böyük nəzəriyyə müzakirəsi açdı", - professor Dani qeyd edib.
Müəlliflər təxmin ediblər ki, yüksək enerjiyə malik fotonlu işıq seli ilə yarımkeçirici materialdakı eksitonlara təzyiq olunsa, fotonların enerjisi eksitonları dağıdaraq elektronları materialdan çıxara bilər. Bununla da elektronların materialdam çıxdığı istiqaməti ölçərək elektronların eksitonların tərkibi olduğu zaman malik olduğu ilkin impulsu təyin etmək mümkün olardı. Beləliklə, alimlər nəinki eksitonları görə, eləcə də qara və parlaq eksitonları bir-birindən ayıra biləcəklər.
"Bütün texniki problemləri həll edb, qurğunu qoşarkən bizim ekranda eksitonlar peyda olanda - bu, doğrudan da möhtəşəm idi", - tədqiqatda iştirak etmiş doktor Mişel Man deyib.
Alimləri bir xüsusiyyət də təəccübləndirib: onlar şahid olublar ki, materialda qara eksitonlar parlaq eksitonlardan çoxdur, üstəlik, müəyyən şərtlər daxilində, həyəcanlanmış elektronlar materialda səpələnib impulslarını dəyişən zaman eksitonlar dəyişə bilir (parlaqdan qaraya).