Удалось зафиксировать движение электронов через границу двух сред

Ученые впервые отследили трансграничное движение электронов с невероятными для человека параметрами: преодоление 0,7 нанометра (ширина 7 атомов водорода) за одну миллиардную долю секунды.

В знаменитой лаборатории SLAC Стэнфордского университета зафиксированы крошечные вспышки, испускаемые движущимися на границе двух материалов электронами, подтверждающие верность уравнений Максвелла, составленных более 100 лет назад. Методика позволяет отслеживать перенос заряда не только между материалами с металлической решеткой, но и между твердой поверхностью и газом или даже жидкостью.

В качестве источника энергии в эксперименте использовался оптический лазер с ультракороткими импульсами. Главной «изюминкой» достижения стал новый материал – дихалькогенид переходных металлов (дисульфид молибдена и дисульфид вольфрама), который, имея толщину всего в несколько атомов и будучи уложенным в несколько слоев на поверхности, позволяет усилить видимый эффект перехода электронов. Электромагнитное излучение продуцирует в них терагерцевые волны (диапазон между микроволнами и инфракрасным светом), которые способна уловить существующая сейчас техника. Для подтверждения полученного эффекта был отслежен ток как в прямом, так и в обратном направлении.

Кроме широчайшего спектра прикладного использования нового достижения (от скорости преодоления границ материалов зависит качество работы многих устройств: от флэш-карт до солнечных батарей), ученые надеются получить сведения об изменении характеристик кристаллических материалов при изменении взаимной ориентации их кристаллических решеток.

Источник: phys.org