科学家在半导体晶体中发现新型准粒子

最近，发表在《通信物理学》上的一篇论文描述了一种在高质量半导体晶体中发现的新型准粒子——科勒克森。能够证明准粒子存在的材料将表现出独特的光学特性和不寻常的物理特性，这对基础科学和应用科学都很重要。

在由许多不同粒子(如固体材料)组成的微观复杂系统中，每个粒子的运动都是复杂的，是粒子和周围粒子之间各种强相互作用的产物。为了更简单地理解这些系统的行为和特征，物理学家们对固体进行了重新成像，想象它们在*空间中包含弱相互作用的粒子。这些“准粒子”有不同的类型，这可能导致对物质特性的不同认识。

柏林科技大学的克里斯蒂安·内斯蒂埃尔和他的同事用锗原子取代了氮化镓半导体晶体中的原子。在保持原有晶体结构的同时，它们实现了高浓度的原子取代。这种原子取代改变了晶体的物理性质，增加了固体中*电子的浓度。通过分析这些经过特殊处理的晶体对光的吸收和发射，研究人员观察到了一种现象，即科勒克森稳定性随着电子气体密度的增加而增加。他们认为这可能是所有半导体的标准特征——只要能达到相同的原子替代水平。

如果这些发现能够得到理论研究的支持，科勒克森可以被视为半导体材料的一个共同特征。半导体是现代技术的基础。提高人们对其电子结构的认识有利于理论研究和应用研究。(唐毅宸)

相关文件信息:DOI:10.1038/s 22005-018-0033-4

中国科学新闻(2018-07-31，第二版国际)