Ученые впервые показали квантовый "эффект карнавала"

Сеть социальных, информационно-справочных порталов
Основной портал Москва-ТуТ всех районов города Москвы

Навигатор по порталу города Москвы

Москва

перейти на главную страницу основного портала Москва-ТуТ всех районов города Москвы

История

история города Москвы, первые упоминания, официальная символика, герб, официальный гимн

Новости

новости города Москвы различных источников: федеральные и городские СМИ, новости компаний, наши информационные партнеры

Районы Москвы

возможность выбрать интересующий Вас район по списку или по карте, вся информация на районном, городском портале будет отображаться только по выбранному Вами району, городу

Каталог

список зарегестрированных компаний города Москва в нашем каталоге, с возможностью поиска по рубрикам и подрубрикам каталога, поиска по карте города Москвы

Доска объявлений

объявления и информация зарегистрированных компаний в Москве, объявления от частных лиц. Удобный поиск предложений по товарам, услугам, сервисам.

Недвижимость

раздел объявлений по недвижимости Москвы. Вы можете купить, продать, а так же, снять или сдать: Квартиры, Комнаты, Гаражи, Помещения

Акции и скидки

объявления об акциях и скидках, проводимых зарегистрированными компаниями в Москве

Работа

раздел, где Вы можете найти вакансии, размещенные организациями нашего каталога

Чат

общайтесь, шутите, будьте он-лайн, а наш портал Вам в этом поможет. Глобальный бесплатный чат города Москвы

Форум

у Вас есть вопросы, проблемы, которые Вы хотите обсудить с жителями Москвы или поделиться своей радостью, наш форум в Вашем распоряжении

новости москвы: Ученые впервые показали квантовый "эффект карнавала"

Ученые впервые показали квантовый "эффект карнавала"

15 Сентября 2021 03:03Предоставлено: ria.ru
Ученые впервые показали квантовый "эффект карнавала"

Впервые в мире продемонстрировать недавно предсказанный квантово-электродинамический эффект смогла международная группа ученых под руководством специалистов Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" (НИЯУ МИФИ). По словам авторов работы, полученные результаты позволят в несколько раз увеличить КПД солнечных батарей, органических светодиодов и другой фотовольтаической техники. Статья опубликована в журнале Chemical Science.

Экситон – квазичастица (вспомогательный объект квантовой теории), поведение которой описывает связанное состояние пары носителей противоположных зарядов, электрона и дырки. Понятие "экситон", как объяснили ученые НИЯУ МИФИ, позволяет с высокой точностью описывать, например, электрические свойства органических полупроводников при взаимодействии со светом.

Рождение или уничтожение экситона – то есть резонансное преобразование энергии в органическом полупроводнике – сопровождается, по словам ученых, соответственно поглощением или испусканием фотона (кванта электромагнитного излучения). В новой статье научного коллектива продемонстрирована возможность управления свойствами экситонных переходов с использованием эффекта "сильной связи".

"Эффект "сильной связи" состоит в образовании гибридного состояния энергии между возбуждением в веществе, которое описывают с помощью представления об экситоне, и локализованным электромагнитным возбуждением. Для создания таких условий используют особые резонаторы, в основе которых – пара зеркал, размещенных друг напротив друга на расстоянии порядка длины волны света", — рассказал ведущий ученый Лаборатории нано-биоинженерии (ЛНБИ) НИЯУ МИФИ, профессор Реймского университета Шампань-Арденны (Франция) Игорь Набиев.

Один из эффектов в органических полупроводниках, для описания которых используется понятие "экситон", – ферстеровский резонансный перенос энергии (FRET), применяемый в медицинской технике. Он заключается в трансфере энергии без потерь между двумя экситонными состояниями в разных молекулах, находящихся на малом расстоянии друг от друга.

При стандартных условиях перенос происходит в определенном направлении, от молекулы-донора к молекуле-акцептору. Чтобы шире использовать потенциал этого явления в фотовольтаике, необходимо было экспериментально зафиксировать и изучить так называемый "эффект карнавала" (carnival effect), который заключается в управляемой смене направлений переноса энергии в режиме FRET между экситонами разных молекул.

Теоретически его предсказали около трех лет назад физики из США. Сотрудники Лаборатории нано-биоинженерии НИЯУ "МИФИ" стали первыми в мире, кому удалось его продемонстрировать.

Ближайший практический результат работы, по словам авторов, это возможность резко увеличить эффективность фотовольтаических устройств, преобразующих энергию света в электрическую. Реализуемо это за счет сбора энергии из тех экситонных состояний, которые традиционно оказывались каналами энергетических потерь, отметили ученые.

Авторы исследования использовали разработанный ими ранее микрорезонатор для создания сильной связи между экситонами в паре органических флуорофоров и светом, локализованным в резонаторе. По словам ученых НИЯУ МИФИ, в данной системе можно искусственно управлять рядом параметров переноса энергии между донором и акцептором, вплоть до смены направления переноса.

Созданную в НИЯУ МИФИ систему можно, по словам ученых, использовать для точного дистанционного управления химическими реакциями, а также в развитии технологий оптически контролируемой визуализации в медицинской диагностике и других сферах.

В работе приняли участие специалисты из Московского физико-технического института, Сеченовского университета, Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, университета Саутгемптона (Великобритания), Реймсского университета Шампань — Арденны (Франция), Международного Физического Центра Доностия (Испания) и Баскского фонда науки (Испания). Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда, грант № 21–79-30048.


Вернуться в раздел Новости Москвы
||rlN5v34U57i