Нанотехнологии на растяжке: как деформация создает квантовые провода будущего

Международный коллектив ученых, в состав которого вошли специалисты из Сколковского института науки и технологий (Сколтех), совершил прорыв в области создания гибкой оптоэлектроники. Исследователи разработали методику формирования одномерных квантовых проводов внутри гетероструктур толщиной всего в три атома, используя исключительно механическое воздействие.

Нанотехнологии на растяжке: как деформация создает квантовые провода будущего

В основе технологии лежит использование двух двумерных материалов – диселенида молибдена (MoSe₂) и диселенида вольфрама (WSe₂). Ученые накладывают слои друг на друга с небольшим угловым смещением, создавая так называемую муаровую сверхрешетку. В исходном состоянии атомы образуют треугольные домены. Однако при приложении одноосного натяжения вдоль одного направления эта структура перестраивается: треугольники трансформируются в длинные параллельные полосы шириной от 3 до 15 нанометров.

Эти узкие каналы выступают в роли квантовых потенциальных ям, которые захватывают экситоны – связанные пары электронов и дырок. Ключевым открытием стало то, что ограничение движения экситонов в таких одномерных «проволоках» приводит к возникновению интенсивного излучения света с почти идеальной линейной поляризацией (до 90%), направленной строго вдоль канала. Этот эффект обусловлен нарушением симметрии системы.

Для демонстрации метода ученые использовали подложку с микроскопическими выступами, создающими локальное растяжение около 0,1%. Этого незначительного воздействия оказалось достаточно для полной трансформации атомной структуры, что было подтверждено методами электронной микроскопии.

По словам руководителя теоретической части исследования Анвара Баймуратова, такой подход позволяет управлять фундаментальными свойствами материала – энергией, временем жизни и поляризацией излучения – без использования химических примесей или сложного легирования. Контроль деформации открывает путь к созданию программируемых квантовых систем для сверхбыстрой обработки информации, высокочувствительных сенсоров давления и гибких дисплеев нового поколения.

Результаты работы опубликованы в престижном журнале Physical Review Letters.

Читайте также

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Физики создали необычный аналоговый ИИ из 400 вращающихся микрочастиц в капле жидкости

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Нейросети научат искать потенциальные ямы: ДГТУ формирует датасеты для анализа дорог

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Российская Tomato Quality Station автоматически сортирует помидоры

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Ученые предупредили о новой угрозе для квантовых компьютеров

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе

NASA показало поврежденное колесо марсохода Curiosity после почти 14 лет работы на Марсе