Girsh Blumbergและเพื่อนร่วมงานที่ Rutgers University ในสหรัฐอเมริกาได้ทำการสังเกตการณ์ Excitons ของพื้นผิว chiral เป็นครั้งแรก ทีมงานได้ค้นพบหลังจากตรวจพบแสงโพลาไรซ์แบบวงกลมที่โผล่ออกมาจากพื้นผิวของฉนวนทอพอโลยี งานของพวกเขาสามารถนำไปใช้ได้หลากหลาย ซึ่งรวมถึงระบบแสงสว่าง จอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์ และแผงโซลาร์เซลล์
exciton เป็นแรงกระตุ้นคล้ายอนุภาค
ที่เกิดขึ้นในเซมิคอนดักเตอร์ ประกอบด้วยคู่อิเล็กตรอน-รูที่ถูกผูกไว้ ซึ่งสามารถสร้างขึ้นได้โดยการยิงแสงที่พื้นผิวของเซมิคอนดักเตอร์ หลังจากช่วงเวลาสั้น ๆ อิเล็กตรอนและรูจะทำลายล้างและสร้างโฟตอนของแสงโฟโตลูมิเนสเซนต์ Photoluminescence spectroscopy เป็นเทคนิคที่จัดตั้งขึ้นสำหรับการศึกษาคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป และขณะนี้กำลังถูกใช้ในการศึกษาฉนวนทอพอโลยี ซึ่งเป็นกลุ่มของวัสดุผลึกที่มีพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูง และการตกแต่งภายในที่เป็นฉนวน
พื้นผิวของฉนวนทอพอโลยีประกอบด้วยก๊าซ 2 มิติของอิเล็กตรอน Dirac ซึ่งมีลักษณะเหมือนโฟตอนที่ไม่มีมวลมาก การคำนวณตามทฤษฎีแนะนำว่าเมื่ออิเล็กตรอนถูกกระตุ้น หลุมที่ได้จะมีมวล อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ นักฟิสิกส์มีข้อมูลการทดลองเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับ exciton ที่ประกอบด้วยอิเล็กตรอน Dirac ที่ไม่มีมวลและรูขนาดใหญ่อิเล็กตรอนเกลียวในการศึกษาของพวกเขา ทีมของ Blumberg ได้ศึกษาพื้นผิวของบิสมัทซีลีไนด์ ซึ่งเป็นฉนวนทอพอโลยีที่รู้จักกันดี นักฟิสิกส์ใช้ช่วงกว้างของพลังงานเพื่อกระตุ้น exciton บนพื้นผิว นักฟิสิกส์พบว่าแสง photoluminescent ที่มีโพลาไรซ์เป็นวงกลมจะถูกปล่อยออกมาเมื่อ excitons สลายตัว
สิ่งนี้บ่งชี้ว่าอิเล็กตรอนหมุนวนไปทางรูขณะที่พวกมันรวมตัวกันใหม่ เนื่องจากไม่สามารถวางเกลียวเกลียวลงบนภาพสะท้อนในกระจกได้ ทีมของ Blumberg จึงอธิบายว่าอนุภาคควอซิเพิลนั้นเป็นสารกระตุ้นไครัลความแพร่หลายของวัสดุทอพอโลยีเปิดเผยในแคตตาล็อกที่มีสารหลายพันชนิดนักวิจัยเชื่อว่า chirality นี้ถูกรักษาไว้อันเป็นผลมาจาก coupling ของสปินออร์บิทที่แข็งแกร่ง
ซึ่งส่งผลต่อทั้งอิเล็กตรอนและรู
คัปปลิ้งนี้จะล็อคการหมุนและโมเมนต์เชิงมุมของอิเล็กตรอนและรูเข้าด้วยกัน สิ่งนี้จะคงสภาพความเป็นไคราลิตีของสารกระตุ้นโดยป้องกันไม่ให้พวกมันทำปฏิกิริยากับการสั่นสะเทือนจากความร้อนบนพื้นผิว แม้แต่ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งแตกต่างจาก excitons ทั่วไป ซึ่งสูญเสีย chirality อย่างรวดเร็วผ่านปฏิกิริยาทางความร้อน ดังนั้นจึงไม่ปล่อยแสงโพลาไรซ์แบบวงกลม
ไดนามิกที่แม่นยำของ chiral excitons ยังไม่ชัดเจนนัก ในการวิจัยในอนาคต ทีมงานของ Blumberg หวังที่จะศึกษา quasiparticles โดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพที่เร็วมาก นักวิจัยยังเชื่อว่า chiral excitons อาจพบได้ในวัสดุอื่นที่ไม่ใช่บิสมัทซีลีไนด์
จากมุมมองทางเทคโนโลยี Blumberg และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่า photoluminescence พวกเขากล่าวว่าการเคลือบด้วยแสงบิสมัทซีลีไนด์จะง่ายต่อการผลิตจำนวนมาก ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานตั้งแต่หน้าจอโทรทัศน์ที่คมชัดเป็นพิเศษไปจนถึงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูง
ฮอว์ครอฟต์กล่าวว่า “ถึงแม้จะมีความไม่แน่นอน [ในเส้นทางพายุที่อยู่เบื้องล่าง] แต่ก็มีความสม่ำเสมอค่อนข้างมากในการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำฝนที่เกี่ยวข้องกับพายุรุนแรง” ฮอว์ครอฟต์กล่าว
ฮอว์ครอฟท์กำลังสำรวจพลวัตที่
ขับเคลื่อนความแปรปรวนระหว่างปีและฤดูกาลย่อยในพายุที่ก่อให้เกิดฝนตกหนัก และการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างไรในสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น ทีมรายงานผลการวิจัยในจดหมายวิจัยสิ่งแวดล้อมเทคนิคใหม่ในการสร้างสีรุ้งในหยดละอองได้รับการพัฒนาโดยLauren Zarzarและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนียและสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ ทีมงานค้นพบเทคนิคนี้โดยไม่ได้ตั้งใจและเชื่อว่าอาจมีการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่สีไปจนถึงเซ็นเซอร์
สีรุ้งที่คุ้นเคยในฟิล์มน้ำมันหรือฟองสบู่เกิดจากการรบกวนระหว่างแสงสะท้อนจากด้านหน้าและด้านหลังของฟิล์ม ผลกระทบที่คล้ายคลึงกันนี้เกิดจากการเลี้ยวเบนจากสันเขาบนแผ่นซีดีหรือเกล็ดบนปีกผีเสื้อ เอฟเฟกต์ทั้งหมดเหล่านี้ต้องการคุณสมบัติตามมาตราส่วนของความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 400-700 นาโนเมตร
อย่างไรก็ตาม ทีมงานของ Zarazar ได้สังเกตเห็นสีรุ้งในหยดละอองไฮบริดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 ไมครอนและทำจากเฮปเทนไฮโดรคาร์บอนและฟลูออโรคาร์บอนเพอร์ฟลูออโรเฮกเซน หยดละอองมีสัณฐาน “เจนัส” โดยพื้นฐานแล้วแต่ละหยดมีเฮปเทนครึ่งหนึ่งติดอยู่กับหยดเพอร์ฟลูออโรเฮกเซนครึ่งหนึ่ง
ตามหาเลนส์ที่ปรับได้ทีมงานสนใจหยดเหล่านี้เนื่องจากเฮปเทนและเพอร์ฟลูออโรเฮกเซนเป็นส่วนผสมที่ทำลายความสัมพันธ์ตามปกติระหว่างดัชนีการหักเหของแสงและความหนาแน่น วัสดุที่มีความหนาแน่นมากกว่าปกติจะมีดัชนีการหักเหของแสงสูงกว่า แต่อย่างที่ซาร์ซาร์อธิบายว่า “เราตั้งใจที่จะพลิกกลับเป็นอย่างอื่น ฟลูออโรคาร์บอนมักจะมีความหนาแน่นสูงมาก แต่ก็มีดัชนีการหักเหของแสงต่ำเช่นกัน” ความตั้งใจของนักวิจัยคือให้หยดน้ำมีลักษณะเป็นเลนส์ขนาดเล็กที่ปรับได้
อย่างไรก็ตาม พวกเขาประหลาดใจมากที่พบว่าละอองน้ำสะท้อนแสงสีสดใสซึ่งแตกต่างกันไปตามมุมการรับชมเมื่อถูกส่องสว่างด้วยแสงสีขาวจากระยะไกล “เมื่อเราเห็นแสงสีรุ้งนี้ ฉันก็คิดทันทีว่าเรามีบางอย่างที่ทำให้ความยาวคลื่นแสงแก่เรา” ซาร์ซาร์กล่าว “เพราะนั่นคือสิ่งที่จะนำไปสู่การรบกวนและสีของโครงสร้าง”
หลังจากการเกาศีรษะหลายครั้ง นักวิจัยตระหนักว่าปรากฏการณ์นี้อาจเกิดขึ้นได้จากการสะท้อนภายในทั้งหมด เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำกว่า เฮปเทนจึงซ่อนตัวอยู่ภายในเพอร์ฟลูออโรเฮกเซน โดยมีส่วนต่อเว้าระหว่างของเหลวทั้งสอง (ดูรูป) เมื่อแสงกระทบส่วนต่อประสานนี้ในมุมหนึ่ง ออปติกเรย์แบบคลาสสิกจะกำหนดว่า เนื่องจากเพอร์ฟลูออโรเฮกเซนมีดัชนีการหักเหของแสงต่ำกว่า จึงควรหักเหออกจากค่าปกติ อย่างไรก็ตาม หากมุมตกกระทบมากเกินไป แสงจะไม่สามารถหลบหนีและผ่านการสะท้อนภายในทั้งหมดได้
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>สล็อตเว็บตรง
