De nouvelles recherches de l'Université de Southampton ont découvert avec succès un moyen de lier deux particules de type électron chargées négativement, ce qui pourrait créer des opportunités pour former de nouveaux matériaux à utiliser dans de nouveaux développements technologiques.

Les charges électriques positives et négatives s'attirent, former des atomes, molécules, et tout ce que nous appelons habituellement matière. Cependant, les charges négatives se repoussent, et afin de former des objets liés comme des atomes, un peu de colle supplémentaire est nécessaire pour compenser cette répulsion électrostatique et lier les particules ensemble.

Dans cette dernière étude, publié dans la revue Physique de la nature , une équipe internationale, dirigé par le professeur Simone De Liberato de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Southampton, démontré pour la première fois que les photons, les particules qui composent la lumière, peut être utilisé pour coller ensemble des charges négatives, créant une nouvelle forme de matière qu'ils ont appelée un exciton lié au photon

Mettre en œuvre une prédiction théorique publiée l'année dernière par la même équipe, Le professeur De Liberato et ses collègues ont fabriqué un nano-dispositif, piégeant des électrons dans des puits nanoscopiques. Ils ont commencé par montrer que les photons qui frappaient l'appareil avec une énergie suffisamment élevée extrayaient les électrons des puits, une manifestation attendue de l'effet photoélectrique, dont la découverte a valu à Einstein son prix Nobel de 1921.

Le professeur De Liberato et son équipe ont ensuite enfermé l'appareil entre deux miroirs en or, qui a piégé les photons et focalisé l'énergie lumineuse à proximité des électrons, augmentant considérablement l'interaction entre la lumière et la matière. Ils ont observé qu'un électron chargé négativement expulsé par un photon reste alors piégé dans le puits, lié aux autres électrons chargés négativement dans une nouvelle configuration électronique stabilisée par le photon.

Ce résultat démontre la possibilité de concevoir de nouveaux atomes artificiels avec des configurations électroniques de concepteur, élargissant considérablement la liste des matériaux disponibles pour les applications scientifiques et technologiques.

Expliquant l'importance de la découverte de son équipe, Le professeur De Liberato a déclaré:"Nous avons démontré comment utiliser la lumière comme une sorte de fermeture éclair subatomique, lier ensemble des électrons pour créer de nouveaux objets semblables à des atomes. Ce faisant, nous avons élargi le catalogue de matériaux disponibles pour concevoir des dispositifs photoniques. J'ai hâte de voir comment les nombreux collègues travaillant dans le domaine de la photonique exploiteront cette marge de manœuvre supplémentaire pour concevoir de nouveaux dispositifs étonnants."