Giảm bước sóng của ánh sáng có thể cho phép nó được hấp thụ hoặc phát ra bởi một chất bán dẫn , một cách mới để tăng cường sự tương tác giữa ánh sáng và vật chất được phát triển bởi các nhà nghiên cứu dẫn đến các tế bào năng lượng mặt trời hiệu quả hơn thu thập nhiều bước sóng ánh sáng hơn .
Cách thức mới để làm cho ánh sáng tương tác với vật chất
Nguyên tắc cơ bản đằng sau phương pháp tiếp cận mới này là một cách để có được động lượng của các hạt ánh sáng được gọi là photon để kết hợp chặt chẽ hơn với các electron với đơn vị và cường độ lớn hơn. Do sự chênh lệch lớn về động lượng các hạt này thường tương tác rất yếu . Việc cho phép kiểm soát nhiều hơn đối tượng tương tác điều này cho phép các nghiên cứu cơ bản mới về quá trình cũng như một loạt các ứng dụng mới .
Như chúng ta đã biết vật liệu silic là một chất cực kỳ quan trọng làm cơ sở tiền đề cho hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay nhưng không phù hợp với các ứng dụng liên quan đến ánh sáng như đèn Led và pin mặt trời , mặc dù nó hiện là vật liệu chính được sử dụng cho pin mặt trời nhưng hiệu quả được đánh giá không cao .
Cải thiện tương tác ánh sáng với một vật liệu điện tử quan trọng như silicon có thể là một mốc quan trọng đối với việc tích hợp các photonics các thiết bị dựa trên thao tác sóng ánh sáng với các chip bán dẫn điện tử.
Nguyên lý thu hẹp ánh sáng chủ động
Một cách để làm điều đó là bằng cách làm chậm hoặc thu hẹp ánh sáng đủ để làm giảm đáng kể động lượng của các photon riêng lẻ của nó để làm cho chúng gần hơn với các electron.
Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng ánh sáng có thể bị chậm lại bởi một nhân tố hàng nghìn lần bằng cách truyền nó qua một loại vật liệu màng mỏng nhiều lớp phủ một lớp graphene làm thay đổi hành vi của các photon đi qua nó theo một cách có thể kiểm soát cao.
Sự tương tác của một photon với một cặp hạt tích điện trái ngược như một electron và lỗ tương ứng của nó tạo ra một quasiparticle gọi là plasmon hoặc một plasmon polariton là một loại dao động diễn ra trong một vật liệu chẳng hạn như các thiết bị lớp hai chiều .