Учёные из Аргоннской национальной лаборатории США сообщили о первом наблюдении моды Хиггса в полупроводниковом материале. Это редкий тип коллективных колебаний атомов, который способен изменять внутреннюю симметрию кристалла и влиять на его электронные свойства.
Исследование проводилось на металлогалогенидном перовските — перспективном материале для солнечной энергетики, датчиков и квантовой электроники. Воздействуя на двумерный кристалл сверхбыстрыми лазерными импульсами, исследователи обнаружили необычные колебания, которые заставляли структуру материала периодически переходить между различными состояниями симметрии.
Подобные явления ранее наблюдались в сверхпроводниках и других сложных системах, однако для полупроводников такое открытие было сделано впервые. Особый интерес вызвало то, что колебания напрямую влияли на ширину запрещённой зоны материала — один из ключевых параметров, определяющих его способность поглощать свет и проводить электричество.
По словам исследователей, под воздействием лазера энергетические свойства кристалла начинали быстро изменяться. Фактически материал циклически переходил между состояниями с разными характеристиками поглощения света, что можно рассматривать как управляемое изменение его электронных свойств в режиме реального времени.
Учёные также выяснили, что свет способен переводить материал в особую фазу, которая не возникает при обычном нагреве. Это открывает новый подход к управлению свойствами веществ и позволяет исследовать состояния материи, недоступные традиционными методами.
Авторы работы считают, что в будущем подобные эффекты могут использоваться для создания сверхбыстрых оптических переключателей, элементов микроэлектроники нового поколения и более эффективных фотоэлектрических устройств. Кроме того, открытие может оказаться полезным для развития квантовых технологий, где контроль над состоянием материалов играет ключевую роль.
