Физики из Университета ИТМО смогли воспользоваться свойствами экситонов. Последние представляют собой квазичастицы из свободного электрона и положительно заряженного атома. По словам ученых, экситоны появляются в условиях, когда атом сталкивается с фотоном, из-за чего происходит возбуждение электрона и, как следствие, его выход с привычной орбиты. Данные частицы представляют собой переходную форму между фотонами и электронами, поэтому их можно использовать для создания компактных оптоэлектронных устройств, которые смогут быстро производить запись и обработку оптического сигнала.
Проблема состоит в том, что сами экситоны появляются и существуют исключительно в объеме полупроводниковых кристаллов при охлаждении до сверхнизких температур, из-за чего экситоны практически невозможно использовать на практике. Данную проблему удалось решить, создав экситоны в «слойке», сформированной из металлических и органических соединений.
Они создаются в вариации «металл-органического каркаса», который представляет собой полимерный материал, структура которого схожа с пчелиными сотами, а также отличается высокой пористостью. На сегодня подобные структуры применяются для создания новых фильтров, которые могут улавливать углекислоту и водород, а также удерживать огромные количества указанных газов.
«Фактически, мы способны влиять на поведение экситонов в составе такого кристалла, изменяя интенсивность их облучения фотонами. В условиях слабого излучения они остаются в спокойном состоянии (условное "1"), однако если увеличить мощность, то концентрация увеличится настолько, что они смогут мгновенно распасться (перейти в условное состояние "0")», – сообщают исследователи.
