Investigadores de nueva generación para nuevas tecnologías
La fuerza de atracción entre los electrones cargados negativamente y los huecos cargados positivamente enlaza los excitones en los materiales semiconductores. Debido a esta fuerza, estas cuasipartículas tienden a recombinarse rápidamente. Sin embargo, su semivida puede aumentar hasta algunos microsegundos confinando los electrones y los huecos en capas separadas de material, lo cual da lugar a los denominados excitones indirectos. A continuación, los excitones indirectos se pueden enfriar a bajas temperaturas y formar un gas cuántico. Se pueden controlar mediante tensión y constituir, así, los bloques básicos de nuevos dispositivos excitónicos. El objetivo principal del proyecto INDEX (Indirect excitons: Fundamental physics and applications) fue integrar a jóvenes investigadores en una infraestructura interdisciplinar de actividades de investigación y desarrollo (I+D) relacionadas con este campo emergente. Los socios de INDEX constituyeron una plataforma excepcional para formar a una nueva generación de físicos para aportar ideas y conceptos al desarrollo de una tecnología realmente innovadora. La participación activa de cuatro socios industriales aportó valor añadido a la formación. Además, la sinergia entre los socios académicos y del sector privado contribuyó a acelerar los hallazgos en la investigación y allanar el camino hacia la madurez comercial. Se contrataron once estudiantes de doctorado y tres investigadores postdoctorales que recibieron formación en los laboratorios de los socios de INDEX. Se les proporcionaron fundamentos teóricos y habilidades experimentales relacionadas con los desarrollos más recientes en relación con la condensación de excitones y transporte de espín de excitones indirectos espacialmente. Este conocimiento sirve como punto de partida para estudiar la nueva física de los excitones confinados en trampas electroópticas. Los principales logros científicos de la red incluyen: el hallazgo de evidencias de coherencia macroscópica y condensación de excitones, incluida la condensación en trampas electrostáticas; el hallazgo de evidencias de una transición de fase controlada geométricamente y de una transición de espín controlada mediante tensión en condensados de excitones-polaritones, lo cual abre la posibilidad de una nueva gama de dispositivos; y el desarrollo de un transistor excitónico controlado ópticamente. Estos resultados constituyen un avance muy importante para la excitónica. Además del trabajo teórico y experimental sobre los excitones, los socios de INDEX también dedicaron esfuerzos al diseño conceptual de dispositivos excitónicos. Si se alcanzan los objetivos de I+D del proyecto INDEX, se habrá hecho una aportación notable al aumento de la competitividad europea en uno de los campos tecnológicos nuevos más prometedores.
Palabras clave
Excitones indirectos, semiconductores, microcavidades, polaritones, INDEX
