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  • 圆偏振光(示为蓝色螺旋)的光束能够具有两种不同的镜像定向,如图所示。当这些光束撞击钛二硒化物(显示为蓝色和银球的晶格)的片材,在这些材料中的电子(AQUA点)采取在光的偏振的旋向性。

    圆偏振光(示为蓝色螺旋)的光束能够具有两种不同的镜像定向,如图所示。当这些光束撞击钛二硒化物(显示为蓝色和银球的晶格)的片材,在这些材料中的电子(AQUA点)采取在光的偏振的旋向性。

    图片:艾拉丸工作室

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利用光来戴上电子的扭曲

圆偏振光(示为蓝色螺旋)的光束能够具有两种不同的镜像定向,如图所示。当这些光束撞击钛二硒化物(显示为蓝色和银球的晶格)的片材,在这些材料中的电子(AQUA点)采取在光的偏振的旋向性。

用偏振光方法可以在层状材料创建不对称度量和状态。


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一些分子,包括大多数在活生物体的那些的,具有能够在两个不同的镜像版本存在的形状。右侧和左手版本有时可以有不同的属性,只携带出来的分子的功能的这样的一个。现在,一组物理学家已经发现了类似的非对称模式可诱发并在某些特殊材料的意志来衡量,用一种特殊的光束的刺激材料。

在这种情况下,“旋向性”,被称为手性的现象发生不能在分子本身的结构,但在电子内的材料的密度的一种图案形成。研究人员发现,ESTA这可以是通过在一个不寻常的材料照耀中红外圆偏振光,过渡金属的一种形式二硫属化物半金属称为泰塞诱导非对称图案形成2或钛硒。

新的研究结果,这可能会在量子材料的光学监测开辟新的研究领域,今天所介绍的杂志 性质 在bt365手机app博士后和琼章苏阳许马,新加坡国立大学医院教授Gedik和保罗jarillo,铁匠,并在bt365手机app的同事15等多所大学在美国,中国,台湾,日本,新加坡纸。

该研究小组发现,而在室温下二硒有没有手性给它,因为它达到其中右手和左手的电子配置的平衡被揭去和一种类型的主宰开始了一个临界点ITS降温。他们发现ESTA效果,可以被控制,并且通过在材料照耀的圆偏振光中红外光,并且光的螺旋性(无论偏振顺时针旋转或逆时针)确定电子分布的所得图案化的手性增强。

“这是一种非常规的材料,一个我们并不完全了解,” jarillo-Smith说。这些材料自然结构本身变成有点像一叠纸“二​​维松散地堆放在彼此的顶层,”我说。

内的那些层,电子的形式分布的“电荷密度波函数,”一组波纹状交替区域的条纹当电子被更密集地或更少密集封装。这些条纹可以然后形成螺旋图案,就像一个DNA分子的结构或螺旋式楼梯,这捻向右或要么到左边。

通常,这些材料将包含量等于这些电荷密度波的右和左手的版本,和手性的影响将在大多数测量抵消。但偏振光的影响下,马说,“那我们发现我们可以使材料大多喜欢其中一个手性的。然后,我们可以探测并使用另一个光束ITS手性。“它类似的方式的磁场可以在金属凡通常是随机取向的分子ITS,因此具有没有净磁效应引起的磁取向。

这样的效果诱导但与光的手在一个固体材料是什么“之前没有人做过,” Gedik解释。 

诱导使用圆偏振光的各个方向性后,“我们可以检测什么样的手性有从光学产生的电流的方向上的材料,”许添加。然后,如果相对地偏振的光源照在材料即方向可以被切换到另一个方向。

这Gedik说,虽然以前的一些实验过这样的手性相专家建议,在这种设备可能,“有没有冲突的实验,”所以也只好一直拖到现在是否还不清楚的影响是实实在在的。虽然这是为时过早预测什么实际应用中可能有这样的系统这项工作的能力的材料,其具有电子监控行为只是一个光束,我说,能不能有显著的潜力。

而ESTA研究进行了一个具体的材料,同样的原则研究人员说,可能工作与其他材料为好。他们所用的材料,钛硒,被广泛地研究了在量子器件的潜在用途,并在其上进一步研究可能也深入探讨超导材料的行为。

这种方式Gedik在材料的电子状态引起的变化的说是一种新的工具有可能被更广泛地应用。 “这与光的相互作用是这将是其他材料非常有用的,不只是手性材料的现象,但我影响其他种类的订单,以及怀疑,”我说。

并且,而手性是众所周知的,在生物分子普遍,在一些磁现象,“这是我们已经证明,这是固体的电子特性发生的第一次,” jarillo-Smith说。

“作者发现了两个新的东西,”碧玉凡韦策尔,阿姆斯特丹大学的教授,他并没有研究团队的一部分说。他说,新的研究结果是“测试是否手性材料的一种新的方式是,在一大块材料的整体提升手性的一种方式。两者都是显著的突破。第一作为加成材料科学家的实验工具箱,第二作为工程材料中术语以及与光的相互作用期望的性质的方法“。

这项研究是由美国支持能源,戈登和贝蒂·摩尔基金会和美国国家科学基金会的部门。该团队包括研究人员在bt365手机app,卡耐基梅隆大学,德雷塞尔大学;国立中山大学,国立成功大学和中研院台;深圳大学在中国,东北大学,新加坡国立大学,康奈尔大学,并在日本国立材料科学研究所。


主题: 研究, 物理, 材料科学与工程, 科学学院, 能源部(DOE), 美国国家科学基金会(NSF)

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