В двумерном кристалле диселенида вольфрама (WSe₂) свет рождает пары — электрон и дырку, которые держатся вместе. Такие пары называют экситонами. Среди них есть «тёмные» — они почти не излучают, но именно они задают тон при низких температурах. После короткой вспышки лазера горячие тёмные экситоны разбегаются по листу, постепенно остывая.
Авторы работы поместили монослой WSe₂ между слоями защитного нитрида бора и охладили до криогенных температур. Затем они растянули или сжали кристалл и смотрели, как меняется движение экситонов в первые пикосекунды. Оказалось, что растяжение увеличивает зазор между светлыми и тёмными состояниями. Из-за этого рассеяние — переход из светлого экситона в тёмный с испусканием колебания решётки — подавляется. Горячие частицы дольше остаются быстрыми и убегают дальше.
При сжатии картина иная. Деформация заставляет решётку активнее испускать особые колебания — так называемые M-фононы. Это вызывает периодическое изменение скорости экситонов: их бег становится не равномерным, а пульсирующим.
Так впервые удалось увидеть, как механическое воздействие управляет не просто свечением, а самой динамикой частиц в двумерном полупроводнике. Это шаг к чипам, где сигнал можно модулировать не электрическим полем, а простым изгибом подложки.
Тёмные экситоны в WSe₂ настолько «молчаливы», что их присутствие выдают только слабые фононные повторения в спектре — как эхо от основного сигнала.