i Über einen Nanodraht wird eine atomar-dünne Materialschicht gespannt. Dabei entsteht ein Energiekanal für elektronische Quasiteilchen. Sie werden durch Laserlicht angeregt und bewegen sich entlang des Kanals. An ultrathin layer of material only a few atoms thick is stretched over a nanowire, creating an energy channel for electronic quasiparticles. They’re excited by laser light and move along the channel. 46 ct.qmat Materialeigenschaften ziehen.“ Dabei hat der Forscher gemeinsam mit seinem Team bei den leuchtenden Teilchen unter ultratiefen Temperaturen ein spektakuläres Quantenphänomen beobachtet, das in der Fachwelt für Aufmerksamkeit sorgte: Das Verhalten elektronischer Quasiteilchen, der Exzitonen, in den atomardünnen Halbleitern lässt sich nur durch gleichzeitige Bewegung in entgegengesetzte Richtungen, also einen Überlagerungszustand, erklären. Dieses in zeitaufgelösten Aufnahmen von Licht sichtbare Phänomen verspricht neue Möglichkeiten für den Transport und die Speicherung von Informationen. „Wir möchten die Kontrolle über diese Erscheinungen bekommen. Unsere Forschung könnte Basis für eine neue Technologiegeneration und damit der Schritt von der Elektronik zur Quantentechnologie sein“, so Chernikov, der seit 2021 eine Cluster-Professur innehat. Der Emmy Noether-Stipendiat von 2016 und Heinz Maier-Leibnitz-Preisträger 2018 erhielt vom Europäischen Forschungsrat (ERC) 2021 einen ERC Consolidator Grant für die Erprobung neuartiger Wege zur Kontrolle von Quantenzuständen in Nanostrukturen. of quasiparticles. By learning about their patterns of motion, we can draw conclusions regarding the material’s properties.” Together with his team, Chernikov observed a spectacular quantum phenomenon in the luminous particles at ultralow temperatures that surprised the community. The behavior of the electronic quasiparticles, called excitons, in thin semiconductors merely a few atoms thick could only be explained by simultaneous motion in opposite directions, i.e., a state of superposition. This phenomenon visible in time-resolved images of light holds out the prospect of new types of information transmission and storage. “We plan to be able to control these phenomena. Our research could form the basis for a new generation of technology by enabling the leap from electronics to quantum technology,” says Chernikov, who has held a ct.qmat professorship since 2021. Already an Emmy Noether Fellow in 2016 and the winner of the Heinz Maier-Leibnitz Prize in 2018, Chernikov was awarded an ERC Consolidator Grant by the European Research Council in 2021 to explore new ways of controlling quantum states in nanostructures. #Ungewöhnlich: ct.qmat-Forscher weist experimentell nach, dass sich elektronische Quasiteilchen gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen bewegen können. #Moving in unusual ways: It’s been shown in experiments at ct.qmat that electronic quasiparticles can simultaneously move in opposite directions. Quasiteilchen Quasiparticles ... bestehen aus mehreren Teilchen (zum Beispiel Elektronen), die sich gemeinsam als neues, eigenständiges Objekt verhalten. Sogenannte exzitonische Quasiteilchen können die Aufnahme und Abstrahlung von Licht sowie die Leitung von Strom entscheidend mitbestimmen. ... consist of several particles (e.g., electrons) that behave together as a new, independent object. Excitonic quasiparticles can play a key role in determining the absorption and emission of light as well as the conduction of electricity.
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