Фізики виявили екзотичну форму електронів, які обертаються подібно до планет і можуть призвести до нових проривів в освітленні, сонячних елементах, лазерах та електронних дисплеях.
Вона називається «кіральний поверхневий ексітон» і складається з частинок і античастинок, пов'язаних разом і обертаються навколо один одного на поверхні твердих тіл, згідно з дослідженням, опублікованим в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Кіраль відноситься до сутностей, таких як права і ліва руки, які збігаються, але є асиметричними і не можуть бути накладені на їх дзеркальне відображення.
Ексітони утворюються, коли інтенсивне світло падає на тверді частинки, вибиваючи негативно заряджені електрони з їх плям і залишаючи після себе позитивно заряджені «діри», за словами ведучого автора Сян-Сі (Шон) Кунга, в університеті Рутгерс-Нью-Брансуїк.
Електрони та діри нагадують протилежні вершини, що швидко обертаються, і вони анігілюють один одного менш ніж за трильйонну частку секунди, випускаючи свого роду світло, яке називається «фотолюмінесценцією». Цей висновок має застосування для таких пристроїв, як сонячні елементи, лазери, телевізори та дисплеї.
Вчені виявили хіральні ексітони на поверхні кристала, відомого як селенид вісмута, який можна масово виробляти і використовувати в покриттях та інших матеріалах в електроніці при кімнатній температурі.
"Селенід вісмута - це дивовижна сполука, яка належить до сімейству квантових матеріалів, званих" топологічними ізоляторами ", - сказав старший автор дослідження Гірш Блумберг, професор кафедри фізики та астрономії. «У них є кілька каналів на поверхні, які дуже ефективно проводять електрику».
Динаміка хіральних ексітонів ще не дуже ясна, і вчені хочуть використовувати надшвидкий візуалізацію для подальшого їх вивчення. Екситони хіральної поверхні можуть бути знайдені і на інших матеріалах.