В двумерном кристалле диселенида вольфрама (WSe₂) поглощённый свет порождает пары связанных зарядов — электрон и дырку, удерживаемые кулоновским притяжением. Такие квазичастицы называют экситонами. Среди них выделяют «тёмные» — состояния, в которых спин электрона и дырки ориентированы так, что излучательная рекомбинация сильно подавлена. Именно эти почти невидимые частицы доминируют при низких температурах. После короткой лазерной вспышки горячие тёмные экситоны разлетаются по монослою, постепенно теряя энергию.

Авторы работы заключили монослой WSe₂ между слоями защитного нитрида бора и охладили систему до криогенных температур. Затем, используя пьезоэлектрическую подложку, они контролируемо растягивали или сжимали кристалл и с помощью сверхбыстрой спектроскопии отслеживали перемещение экситонов в первые пикосекунды после возбуждения. Выяснилось, что растяжение увеличивает энергетический зазор между светлыми и тёмными экситонными состояниями. Это подавляет один из основных каналов рассеяния — переход светлого экситона в тёмный с испусканием кванта колебаний решётки (фонона). В результате горячие частицы дольше сохраняют свою избыточную энергию и успевают удалиться от места рождения на большее расстояние.

Эта аналогия подчёркивает, что деформация не меняет фундаментальных свойств частиц, а лишь создаёт более благоприятные условия для их быстрого баллистического разлёта.

При сжатии картина иная. Деформация сжатия активирует в решётке особый тип колебаний — M-фононы, соответствующие определённой моде колебаний атомов на краю зоны Бриллюэна. Экситоны, взаимодействуя с этими фононами, испытывают периодическое изменение скорости: их движение становится не равномерным, а пульсирующим.

Эта аналогия хорошо передаёт ритмичный характер модуляции, хотя в реальности процесс носит квантово-статистический характер и не является строго периодическим во времени для отдельной частицы.

Так впервые удалось напрямую наблюдать, как механическое воздействие управляет не просто свечением, а самой динамикой квазичастиц в двумерном полупроводнике. Это шаг к созданию оптоэлектронных чипов, где сигнал можно модулировать не электрическим полем, а простым изгибом подложки.