เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย นักวิจัยในจีนและสิงคโปร์ได้พัฒนาระบบโฟโตอิเล็กทริกที่แปลงแสงเป็นประจุแล้วเก็บประจุเหมือนแบตเตอรี่ ซึ่งถือเป็นครั้งแรกสำหรับอุปกรณ์เดียว อุปกรณ์ใหม่นี้ทำขึ้นจากชั้นของสารกึ่งตัวนำ 2 มิติและตัวนำโปร่งใสที่ประสานกันโดยปฏิกิริยาของแวนเดอร์วาลส์ที่อ่อนแอ อุปกรณ์ใหม่นี้แปลงโฟตอนตกกระทบถึง 93.8% เป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งสูงกว่าค่าปกติ 50% สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เรียกกันว่า
“ประสิทธิภาพสูง” อย่างมาก – และสามารถเก็บประจุได้นาน
ถึงหนึ่งสัปดาห์ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในการผลิตพลังงาน เครื่องตรวจจับแสง หรือหน่วยความจำแบบใช้แสง Van der Waals (vdW) heterojunctions เช่นเดียวกับที่ใช้ในที่นี้เป็นคุณลักษณะทั่วไปในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เซลล์แสงอาทิตย์และเครื่องตรวจจับแสง มักทำจากจุดเชื่อมต่อ pn พวกมันทำงานโดยการดูดซับโฟตอนซึ่งจะสร้างคู่อิเล็กตรอน-รู ขั้นตอนต่อไปคือการแยกอิเล็กตรอนออกจากรู ซึ่งมักจะทำโดยใช้แรงดันไฟฟ้า ปัญหาคือตัวพาประจุชาร์จเหล่านี้จะรวมตัวกันใหม่อย่างรวดเร็ว ทำให้อายุการใช้งานสั้นลง ดังนั้นจึงจำกัดประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก (EQE) ของอุปกรณ์
ดักจับสายการบินชั่วคราววิธีหนึ่งที่จะเอาชนะเอฟเฟกต์นี้ได้คือการดักจับตัวพาหะชั่วคราว (เช่น ข้อบกพร่องของคริสตัล) ก่อนที่การรวมตัวใหม่จะเกิดขึ้น ทีมนักวิจัยที่นำโดยYucheng Jiangจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีซูโจวในจีนและCheng-Wei Qiuจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ตัดสินใจใช้กลยุทธ์นี้ในการแยก vdW pn ที่ทำจากทังสเตนซีลีไนด์ (WSe 2 ) และสตรอนเทียม ไททาเนียมออกไซด์หรือ STO ตามที่ทราบกันทั่วไป
ทีมงานพบว่าเมื่อพวกเขาทำให้อุปกรณ์ตื่นเต้น
ด้วยแสงเลเซอร์สีน้ำเงินและเก็บไว้ในที่มืดที่อุณหภูมิ 30 K ประจุไฟฟ้าที่สร้างด้วยภาพถ่ายจะคงอยู่ได้นานถึงเจ็ดวัน พวกเขายังพบว่าพวกเขาสามารถดึงกระแสที่มีขนาดใหญ่ถึง 2.9 mA เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์กับวงจร นักวิจัยเชื่อว่าผลกระทบที่ไม่คาดคิดนี้เกิดจากการรักษาพิเศษที่สร้าง “ก๊าซอิเล็กตรอน” เกือบสองมิติบนพื้นผิวของ STO ซึ่งอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและเป็นอิสระ
“การนำแสงที่ชาร์จได้”
นักวิจัยขนานนามเอฟเฟกต์ใหม่นี้ว่า “การนำแสงที่ชาร์จได้” และพวกเขากล่าวว่าปรากฏการณ์นี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกที่สังเกตได้ก่อนหน้านี้ อุปกรณ์ที่พวกเขาทำขึ้นไม่เพียงแต่สร้างโฟโต้คาร์ริเออร์ภายใต้แสงออปติคัลเท่านั้น แต่ยังจัดเก็บไว้ในส่วนที่เรียกว่า “การเติมช่องว่าง” ของฟิล์ม WSe 2ซึ่งวางประสานอินเทอร์เฟซกับคริสตัล STO พวกเขาอธิบายว่าหลุมที่เกิดจากแสงสามารถสะสมและคงอยู่ได้จนกว่าแรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่เพียงพอจะดึงเข้าไปในวงจร ในระหว่างกระบวนการนี้ คู่อิเล็กตรอน-รูจะรวมตัวกันอีกครั้ง และอุปกรณ์จะกลับสู่สถานะฉนวน จากนั้นสามารถชาร์จใหม่ได้ด้วยการส่องแสงเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกใช้เวลานานเท่าไหร่?
แม้ว่า EQE ของอุปกรณ์จะสูงกว่าอุปกรณ์โฟโตอิเล็กทริกประสิทธิภาพสูงอื่นๆ มาก Jiang และเพื่อนร่วมงานทราบว่าจะบรรลุประสิทธิภาพนี้ได้ที่อุณหภูมิประมาณ 30 K เท่านั้น ซึ่งจำเป็นต่อการรักษาประจุที่เก็บไว้ให้คงที่ อุณหภูมิในการทำงานที่ต่ำนี้จะจำกัดการใช้งานของอุปกรณ์ แม้ว่านักวิจัยเชื่อว่าอุณหภูมิในการทำงานอาจเพิ่มขึ้นโดยใช้วัสดุอื่นที่ไม่ใช่ WSe 2และ STO
แนวคิดคือการวัดระดับของการเปลี่ยนแปลงเฟสทั้งแบบมีและไม่มี
การคลิกของตัวตรวจจับ โดยวางผลลัพธ์ทั้งสองชุดในถังขยะแยกกัน ด้วยวิธีนี้ นักวิจัยสามารถระบุได้ว่าโฟตอนที่สูญหายและถูกส่งผ่านไปนั้นกระตุ้นอะตอมได้นานแค่ไหน
กะระยะนักวิจัยใช้สัญญาณพัลส์นาน 10 ns ต่อครั้งและปล่อยน้อยกว่าสองครั้งในไมโครวินาทีเล็กน้อย โดยประมาณ 60% ของช็อตถูกดูดซับโดยตัวกลางที่มีความหนาเชิงแสง โดยการวัดเฟสทุกๆ 16 ns พวกเขาสามารถแยกแยะการเปลี่ยนเฟสของพัลส์เดี่ยวจากการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ในดัชนีการหักเหของแสงของตัวกลางได้ พวกเขายังคัดกรองแหล่งที่มาของเสียงอื่นๆ ที่อาจสร้างความสัมพันธ์ปลอมๆ ระหว่างเฟสของลำแสงโพรบกับเครื่องตรวจจับโฟตอนเดียว
เมื่อพวกเขารายงานในกระดาษที่ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในPRX Quantumและอัปโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์การ พิมพ์ล่วงหน้า arXivพวกเขารวบรวมข้อมูลมานานกว่า 100 ชั่วโมงและบันทึกพัลส์สัญญาณประมาณ 6 พันล้านครั้ง พวกเขากล่าวว่าพวกเขาสามารถระบุการมอดูเลตของสัญญาณพัลส์ของเฟสของโพรบได้อย่างชัดเจนและใช้ข้อมูลเพื่อเปรียบเทียบการเปลี่ยนเฟสที่มีและไม่มีการคลิกของเครื่องตรวจจับ ข้อสรุปของพวกเขาคือการเปลี่ยนเฟสที่เกิดจากโฟตอนที่ส่งผ่านมีจำนวน 77% ของการเปลี่ยนแปลงอันเนื่องมาจากโฟตอนเหตุการณ์โดยเฉลี่ย
“ความหมายที่ชัดเจนของผลลัพธ์นี้คือแม้แต่โฟตอนซึ่งถูกส่งผ่านไปในท้ายที่สุดก็ใช้เวลาส่วนใหญ่ในการกระตุ้นอะตอม” พวกเขาเขียน
นักวิจัยพยายามอธิบายผลลัพธ์ทางกายภาพว่าโฟตอนที่ส่งผ่านอาจถูกคาดหวังให้กระตุ้นอะตอมอย่างไร้เดียงสาในระยะเวลานานกว่าที่โฟตอนจะสูญเสียไป เนื่องจากความสามารถในการทำให้อะตอมโพลาไรซ์ตลอดความยาวทั้งหมดของตัวอย่าง แต่พวกเขาบอกว่าโมเดล “คุ้มราคา” นี้สร้างผลลัพธ์ที่ไม่น่าเชื่อทางกายภาพสำหรับตัวอย่างที่บางมาก
โฟตอน “เปลี่ยนทีม”
พวกเขาโต้แย้งว่า “การปล่อยไปข้างหน้าที่สอดคล้องกัน” – ซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติเมื่อพัลส์บรอดแบนด์แพร่กระจายผ่านสื่อที่มีความหนาทางแสงที่มีการดูดซับที่ขึ้นกับความถี่ – มีแนวโน้มที่จะรับผิดชอบ ดังที่ Steinberg อธิบาย เฟสของสนามไฟฟ้าของโฟตอนเป็นตัวกำหนดว่าสนามจะกระตุ้นอะตอมหรือผลักให้อะตอมกลับคืนสู่สภาพพื้นดิน เนื่องจากพัลส์บรอดแบนด์พัฒนาเฟสพลิก พวกเขาสามารถเริ่มต้นด้วยอะตอมที่น่าตื่นเต้น แต่จากนั้น “เปลี่ยนทีม” และส่งอะตอมกลับสู่สถานะพื้นดินก่อนที่มันจะสลายตัวตามธรรมชาติ และเมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น พลังงานที่ปล่อยออกมาจะไม่ถูกปล่อยออกมาแบบสุ่มแต่จะถูกส่งไปยังทิศทางข้างหน้าแทน เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
