Los dos tipos de "excitones de superficie quirales" se encuentran en el lado derecho e izquierdo de la imagen. Son generados por luz de diestros y zurdos (fotones en azul). Los excitones consisten en un electrón (azul claro) que orbita un "agujero" (negro) en la misma orientación que la luz. El electrón y el agujero se aniquilan en menos de una billonésima de segundo, emitir luz (fotones en verde) que podría aprovecharse para la iluminación, células solares, láseres y pantallas electrónicas. Crédito:Hsiang-Hsi (Sean) Kung / Rutgers University-New Brunswick
Rutgers y otros físicos han descubierto una forma exótica de electrones que giran como planetas y podrían conducir a avances en iluminación. células solares, láseres y pantallas electrónicas.
Se llama "excitón de superficie quiral, "y consiste en partículas y antipartículas unidas y arremolinándose unas sobre otras en la superficie de los sólidos, según un estudio en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
Quiral se refiere a entidades, como tu mano derecha e izquierda, que coinciden, pero son asimétricas y no se pueden superponer a su imagen especular.
Los excitones se forman cuando la luz intensa brilla sobre los sólidos, expulsando electrones cargados negativamente de sus lugares y dejando atrás "agujeros cargados positivamente, "según el autor principal Hsiang-Hsi (Sean) Kung, un estudiante graduado en el Laboratorio de Espectroscopía Láser Rutgers del Profesor Girsh Blumberg en la Universidad de Rutgers-New Brunswick.
Los electrones y los agujeros se asemejan a peonzas que giran rápidamente. Los electrones finalmente "en espiral" hacia los agujeros, aniquilándose entre sí en menos de una billonésima de segundo mientras emiten un tipo de luz llamada "fotoluminiscencia". Este hallazgo tiene aplicaciones para dispositivos como células solares, láseres y televisores y otras pantallas.
Los científicos descubrieron excitones quirales en la superficie de un cristal conocido como seleniuro de bismuto, que podría producirse en masa y utilizarse en recubrimientos y otros materiales en electrónica a temperatura ambiente.
"El seleniuro de bismuto es un compuesto fascinante que pertenece a una familia de materiales cuánticos llamados 'aislantes topológicos, '", dijo el autor principal Blumberg, profesor del Departamento de Física y Astronomía de la Facultad de Artes y Ciencias. "Tienen varios canales en la superficie que son altamente eficientes en la conducción de electricidad".
La dinámica de los excitones quirales aún no está clara y los científicos quieren utilizar imágenes ultrarrápidas para estudiarlos más a fondo. Los excitones quirales de la superficie también se pueden encontrar en otros materiales.
