Nei sistemi microscopici complessi (come i materiali solidi) composti da molte diverse particelle, il moto di ciascuna particella è complesso ed è il prodotto di varie forti interazioni tra la particella e le particelle circostanti. Il comportamento e le caratteristiche di questi sistemi, i fisici hanno ri-immaginato i solidi, immaginando di contenere particelle che interagiscono debolmente nello spazio libero: queste "quasi-particelle" hanno tipi diversi che possono portare a un riconoscimento differente delle proprietà del materiale. sapere.
Questa volta, Kristen Nanstel, scienziata presso l'Università tecnica di Berlino, in Germania, e colleghi hanno sostituito gli atomi del cristallo semiconduttore al nitruro di gallio con atomi di germanio, mantenendo un'alta concentrazione di atomi mantenendo la struttura cristallina originale. Tuttavia, tali sostituzioni atomiche alterano le proprietà fisiche del cristallo - aumentando la concentrazione di elettroni liberi nel solido.
Analizzando l'assorbimento e l'emissione di luce da parte di questi cristalli appositamente trattati, il team di ricerca ha osservato un fenomeno che ritengono che la stabilità del nuovo "Colosseo" delle quasiparticelle aumenterà con l'aumentare della densità degli elettroni. Questa può essere una caratteristica standard di tutti i semiconduttori - purché sia possibile raggiungere lo stesso livello di sostituzione atomica.
Se questi risultati possono essere ulteriormente supportati dalla ricerca teorica, il "Collexon" di quasiparticelle può essere considerato una caratteristica comune dei materiali semiconduttori: i semiconduttori sono il fondamento della tecnologia moderna e il miglioramento della nostra comprensione delle strutture elettroniche è vantaggioso per la ricerca teorica. Utile anche per la ricerca applicata.