MADRID, 16 Abr. (EUROPA PRESS) -
Una cuasipartícula llamada excitón - responsable de la transferencia de energía dentro de dispositivos tales como células solares, LEDs y circuitos semiconductores- ha sido entendida teóricamente desde hace décadas. Pero el movimiento de excitones dentro de los materiales nunca había sido observada directamente.
Ahora, científicos han logrado esa hazaña, fotografiando directamente excitones en movimiento. Esto podría permitir importantes avances en la electrónica, así como una mejor comprensión de los procesos naturales de transferencia de energía, como la fotosíntesis.
La investigación se describe esta semana en la revista Nature Communications, en un artículo co-escrito por los investigadores posdoctorales del MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) Gleb Akselrod y Parag Deotare, los profesores Vladimir Bulovic y Marc Baldo, y otras cuatro personas.
"Esta es la primera observación directa de los procesos de difusión de excitones", dice Bulovic, "lo que demuestra que la estructura cristalina puede afectar dramáticamente al proceso de difusión". "Los excitones están en el corazón de los dispositivos que son relevantes en la tecnología moderna", replica Akselrod: Las partículas determinan cómo la energía se mueve en la nanoescala. La eficiencia de los dispositivos de energía fotovoltaica y los LEDs depende de lo bien que los excitones se muevan dentro de la materia, añade.
Un excitón, que viaja a través de la materia como si se tratara de una partícula, se empareja con un electrón, que lleva una carga negativa, con un lugar en el que se ha eliminado un electrón , conocido como un agujero. En general, tiene una carga neutra , pero puede llevar a la energía. Por ejemplo, en una célula solar, un fotón entrante puede golpear un electrón, dando inicio a un nivel de energía más alto. Esa mayor de energía se propaga a través del material como un excitón: Las partículas mismas no se mueven, pero la energía impulsada se pasa a lo largo de una a otra.
Tal como refleja la imagen adjunta, el diagrama de un excitón dentro de un cristal tetraceno, utilizado en estos experimentos, muestra la línea a través de la que se recogieron los datos. Esos datos, trazados a continuación como una función tanto de la posición (eje horizontal) y el tiempo (eje vertical) proporciona la primera información detallada obtenida sobre cómo los excitones se mueven a través del material.
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