Les trions sont des quasiparticules constituées de deux électrons et d'un trou. On les trouve dans certains semi-conducteurs et intéressent les chercheurs en raison de leur utilisation potentielle dans les appareils électroniques. Cependant, leurs propriétés ne sont pas entièrement comprises et il n’existe actuellement aucun moyen de les observer directement.
Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Tokyo ont développé un nouveau système de spectroscopie capable de révéler comment les trions sont générés. Le système utilise des nanofils d’or comme matériau de détection et peut détecter les trions avec une sensibilité sans précédent.
Les chercheurs ont testé leur système en mesurant le nombre de trions générés dans un transistor à nanotubes de carbone. Ils ont constaté que le nombre de trions augmentait à mesure que la température diminuait, ce qui est cohérent avec les prédictions théoriques.
Le nouveau système de spectroscopie offre une nouvelle façon d’étudier les trions et leurs propriétés. Cela pourrait conduire au développement de nouveaux appareils électroniques basés sur les trions.
En savoir plus sur la recherche
L'équipe de recherche a utilisé une technique appelée microscopie à effet tunnel (STM) pour mesurer le nombre de trions générés dans un transistor à nanotubes de carbone. STM consiste à utiliser une pointe métallique pointue pour scanner la surface d'un matériau. Lorsque la pointe est rapprochée de la surface, les électrons peuvent passer de la pointe au matériau et vice versa.
Les chercheurs ont utilisé un nanofil d’or comme pointe STM. Ils ont découvert que lorsque la pointe était rapprochée du transistor à nanotubes de carbone, les électrons traversaient un tunnel de la pointe au transistor et créaient des trions. Les chercheurs ont mesuré l’intensité du courant tunnel et l’ont utilisé pour calculer le nombre de trions générés.
Les chercheurs ont testé leur système en mesurant le nombre de trions générés dans un transistor à nanotubes de carbone à différentes températures. Ils ont constaté que le nombre de trions augmentait à mesure que la température diminuait, ce qui est cohérent avec les prédictions théoriques.
Applications futures
Le nouveau système de spectroscopie pourrait avoir de nombreuses applications dans le domaine de l'électronique. Les trions sont connus pour avoir des propriétés optiques et électriques uniques. Cela pourrait conduire au développement de nouveaux dispositifs électroniques basés sur des trions, tels que des capteurs, des détecteurs et des transistors.
Le nouveau système de spectroscopie pourrait également être utilisé pour étudier d’autres quasiparticules difficiles à détecter. Cela pourrait conduire à une meilleure compréhension des propriétés fondamentales de la matière et au développement de nouveaux matériaux et dispositifs.
