美国加州大学尔湾分校科学家领导的国际科研团队，通过操纵入射光子的动量，使纯硅从间接带隙半导体变为直接带隙半导体，其光学性能提升了4个数量级。相关论文发表于最新一期《美国化学学会·纳米》杂志。
研究团队解释称，这一光子现象的奥秘在于海森堡不确定性原理。当光被限制在几纳米以下的尺度时，动量分布会变宽。其动量会显著增加至自由空间内光子动量的1000倍，与材料内部电子的动量相当。
一般认为，材料在吸收光时，光子仅会改变材料内电子的能量状态，实现“垂直跃迁”。但最新研究结果表明，动量增强的光子不仅能改变电子的能量状态，还能同时改变其动量状态，从而解锁新的跃迁路径——对角线跃迁，这显著提升了材料的吸光能力。
在最新研究中，通过增强光子的动量，团队成功地将纯硅从间接带隙半导体转变为直接带隙半导体，其吸光能力增加了4个数量级。
作为间接半导体，硅在吸收光时，不仅需要光子改变电子的能量状态，还需要声子（晶格振动）改变电子的动量状态。但光子、声子、电子同时同地相互作用的可能性极低，导致硅的光学性质很弱。
为了更有效地捕获太阳光，硅基太阳能电池板需要一定厚度的硅层。这不仅提高了生产成本，而且由于载流子增加而限制了能效。虽然薄膜太阳能电池提供了一种解决方案，但这些材料往往容易快速退化或生产成本高昂，难以大规模推广应用。
团队指出，能以相同系数减少硅层的厚度，为超薄设备和太阳能电池开辟了新途径。此外，新方法无需对材料进行任何改变，且可与现有制造技术集成，或将彻底改变太阳能电池和光电子设备领域。
美国加州大学尔湾分校科学家领导的国际科研团队，通过操纵入射光子的动量，使纯硅从间接带隙半导体变为直接带隙半导体，其光学性能提升了4个数量级。相关论文发表于最新一期《美国化学学会·纳米》杂志。
研究团队解释称，这一光子现象的奥秘在于海森堡不确定性原理。当光被限制在几纳米以下的尺度时，动量分布会变宽。其动量会显著增加至自由空间内光子动量的1000倍，与材料内部电子的动量相当。
一般认为，材料在吸收光时，光子仅会改变材料内电子的能量状态，实现“垂直跃迁”。但最新研究结果表明，动量增强的光子不仅能改变电子的能量状态，还能同时改变其动量状态，从而解锁新的跃迁路径——对角线跃迁，这显著提升了材料的吸光能力。
在最新研究中，通过增强光子的动量，团队成功地将纯硅从间接带隙半导体转变为直接带隙半导体，其吸光能力增加了4个数量级。
作为间接半导体，硅在吸收光时，不仅需要光子改变电子的能量状态，还需要声子（晶格振动）改变电子的动量状态。但光子、声子、电子同时同地相互作用的可能性极低，导致硅的光学性质很弱。
为了更有效地捕获太阳光，硅基太阳能电池板需要一定厚度的硅层。这不仅提高了生产成本，而且由于载流子增加而限制了能效。虽然薄膜太阳能电池提供了一种解决方案，但这些材料往往容易快速退化或生产成本高昂，难以大规模推广应用。
团队指出，能以相同系数减少硅层的厚度，为超薄设备和太阳能电池开辟了新途径。此外，新方法无需对材料进行任何改变，且可与现有制造技术集成，或将彻底改变太阳能电池和光电子设备领域。
美国《新闻周刊》网站2月4日刊登题为《人工智能可能会在数十年内解开人体的秘密》的文章，作者是亚历克斯·菲利普斯，内容编译如下：一位医生(同时也是一本关于新兴技术在医疗领域应用的新 美国布朗大学研究团队在最新一期《自然·电子学》上描述了一种无线通信网络。它可有效地传输、接收和解码来自数千个微电子芯片的数据。研究团队试图模仿大脑神秘且高效的工作方式。对 从手机到手表再到电动汽车，锂离子充电电池为众多设备提供动力。但随着消费者丢弃电子产品的增加，越来越多的锂可能会进入环境。研究人员在美国化学会2024年春季会议上展示的一项研究成果，描述了 30台发动机助进阶版“鹊桥”升空 中新社西安3月20日电 (记者 张一辰)3月20日8时31分，长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场顺利升空，成功将“鹊桥二号”卫星送入预定轨道。作为公共中继星平台，“鹊桥二号” 联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新发布的评估报告显示，全球温升预计在2021年至2040年内达到1.5℃。报告指出，自IPCC第五次评估报告发布以来，全球减缓气候变化的政策和法律不断增多，但实施 3月22日，在2024低碳建筑产业论坛上，北京首例负碳示范建筑——首程时代中心负碳示范建筑正式亮相。活动现场，中国建筑节能协会、北京绿色交易所分别授予首程时代中心负碳示范建筑“零 。本文链接：通过操纵光子动量 纯硅光学性能提升四个数量级http://www.sushuapos.com/show-2-8605-0.html
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