Los científicos han descubierto que un campo magnético perpendicular hace que las cuasipartículas (excitones) eléctricamente neutrales en los semiconductores se comporten como electrones en el efecto Hall. Este descubrimiento ayudará a los investigadores a estudiar la física de los excitones y los condensados ​​de Bose-Einstein.

El efecto Hall se puede lograr aplicando un campo magnético en una dirección perpendicular al flujo de corriente de un semiconductor o una placa de metal. En este caso, todos los electrones se desviarán hacia un lado, que acumulará una carga negativa, mientras que el otro lado tiene una carga positiva. Esto da como resultado voltaje entre las caras de los extremos derecho e izquierdo de la placa.

Los físicos de ITMO han descubierto recientemente un efecto similar pero para los excitones, cuasipartículas neutras compuestas. Ocurre cuando un láser afecta una placa semiconductora de arseniuro de galio, por ejemplo, en presencia de un campo magnético. El nuevo fenómeno se denominó efecto Hall del excitón anómalo.

"Si toma una franja delgada de un material semiconductor y la coloca bajo un rayo láser en el ángulo correcto, creará un flujo dirigido de gas excitón. Al aplicar un campo magnético perpendicular a esta película, harás que la nube de excitones se desvíe hacia un lado. Y este es un análogo completo del efecto Hall, pero para las cuasipartículas compuestas con carga neutra, "explica Valerii Kozin, un doctorado estudiante de la Facultad de Física e Ingeniería de ITMO.

Este efecto ayudará a los investigadores a separar los excitones brillantes de los oscuros. Cuando se forma gas excitón, algunos excitones pueden emitir luz una vez que el electrón vuelve a su lugar. Estas cuasipartículas se denominan excitones brillantes. Otros excitones desaparecen sin emisión de luz; estos son excitones oscuros. Aunque es especialmente difícil estudiarlos y obtenerlos porque ambos tipos de cuasipartículas se crean simultáneamente, el método propuesto para separar los excitones brillantes de los oscuros resolverá con éxito este problema.

Valerii Kozin admite que es poco probable que el efecto descubierto sea tan ampliamente aplicado a las tecnologías de efecto Hall que se utilizan en los teléfonos inteligentes. pero puede ser muy valioso para los científicos que estudian los excitones. En particular, Simplificará enormemente el estudio de estados de la materia tan alucinantes y complejos como los condensados ​​de Bose-Einstein.