Trioner är kvasipartiklar som består av två elektroner och ett hål. De finns i vissa halvledare och har varit intressanta för forskare för deras potentiella användning i elektroniska enheter. Men deras egenskaper är inte helt klarlagda, och det finns för närvarande inget sätt att direkt observera dem.
Nu har forskare vid Tokyos universitet utvecklat ett nytt spektroskopisystem som kan avslöja hur trioner genereras. Systemet använder guld nanotrådar som detektormaterial och kan detektera trioner med oöverträffad känslighet.
Forskarna testade sitt system genom att mäta antalet trioner som genereras i en kolnanorörstransistor. De fann att antalet trioner ökade när temperaturen minskade, vilket stämmer överens med teoretiska förutsägelser.
Det nya spektroskopisystemet ger ett nytt sätt att studera trioner och deras egenskaper. Detta kan leda till utvecklingen av nya elektroniska enheter baserade på trioner.
Mer om forskningen
Forskargruppen använde en teknik som kallas scanning tunneling microscopy (STM) för att mäta antalet trioner som genereras i en kolnanorörstransistor. STM innebär att man använder en vass metallspets för att skanna ytan på ett material. När spetsen förs nära ytan kan elektroner tunnla från spetsen till materialet och vice versa.
Forskarna använde en guld nanotråd som STM-spets. De fann att när spetsen fördes nära kolnanorörstransistorn, skulle elektroner tunnla från spetsen till transistorn och skapa trioner. Forskarna mätte intensiteten av tunnelströmmen och använde den för att beräkna antalet genererade trioner.
Forskarna testade sitt system genom att mäta antalet trioner som genereras i en kolnanorörstransistor vid olika temperaturer. De fann att antalet trioner ökade när temperaturen minskade, vilket stämmer överens med teoretiska förutsägelser.
Framtida applikationer
Det nya spektroskopisystemet kan ha en rad tillämpningar inom elektronikområdet. Trioner är kända för att ha unika optiska och elektriska egenskaper. Detta kan leda till utvecklingen av nya elektroniska enheter baserade på trioner, såsom sensorer, detektorer och transistorer.
Det nya spektroskopisystemet skulle också kunna användas för att studera andra kvasipartiklar som är svåra att upptäcka. Detta skulle kunna leda till en större förståelse för materiens grundläggande egenskaper och utvecklingen av nya material och anordningar.
