透明材料が光電技術に新たな可能性を拓く

• 透明な材料は、光にさらされると、その光の吸収が非常に少ない場合でも電気を発生させることができます。
• フロケ−フェルミ液体状態は、液体の粒子が周期的に光で振動されたときに実現されるフェルミ液体の変異です。
• この発見は、光電子工学と光伏の分野を革命的に変える可能性があります。

特定の周波数の光に透明な材料があります。このような光が当てられると、予想に反して電流が生成されます。

ライプツィヒ大学とシンガポールの南洋工科大学の科学者らがこれを証明できました。彼らの研究結果はジャーナル「Physical Review Letters」に掲載されました。

ライプツィヒ大学理論物理学研究所のInti Sodemann Villadiego教授は、「新しい光電子デバイスや光伝導デバイスを構築する新しいパラダイムが開かれました。これには、光増幅器、センサー、太陽電池などが含まれます。」とコメントしました。

同僚のリクン・シーも「材料がそのような光をほとんど吸収しない場合であっても、光によって電流を駆動することが可能です。これは重要な新たな知見です。」と述べました。

Inti Sodemann Villadiego教授と同僚は、「Floquet Fermi liquid」として知られる状態を調査しました。

フェルミ液体は、通常の液体（例：常温の水）とは非常に異なる性質を持つ多数の量子力学粒子の特別な状態です。

フェルミ液体は、金や銀などの金属中の電子の電気流といった一般的な材料から、低温でのヘリウム3原子の液体などのより珍しい状況に至るまで、さまざまな状況で発生することができます。

これらは低温で電気の超伝導体となるなど、「素晴らしい特性」を示すことがあります。

「Floquet Fermi liquid」は、金属中の電子が周期的に揺動する際に起こる現象で、これは光によって照らされたときに起こることです。

Sodemann Villadiego教授は、「我々はこの論文で、これらの液体状態のいくつかの性質を説明しています。これらを研究するために、電子が周期的に揺動する複雑な状態の理論モデルを開発する必要がありましたが、これは容易なことではありませんでした。」と述べています。

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光電子デバイスや光伝導デバイスを構築するための新しいパラダイムには、数々の可能性がリストアップされています。設計者やエンジニアの想像力が広がる範囲は今日では限りがありません。

成果が思わぬほど早く現れるかもしれません。このことについて多くの笑顔があり、重要なジャーナルがこの論文を取り上げました。

材料研究には新しい分野が拓かれそうです！

Brian Westenhaus氏によるNew Energy and Fuel

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