(Nanowerk Haberleri) Düz bir atom tabakası, ışığı emen ve enerjisini enerjiye aktaran bir tür anten görevi görebilir. karbon nanotüpleriparlak bir şekilde parlamalarını sağlar ("Optik işlemlerde boyutsal kısıtlamaların üstesinden gelmek için karışık boyutlu heteroyapılarda rezonans eksiton transferi"). Bu ilerleme, kuantum etkilerinden yararlanacak, gelecekte küçük ışık yayan cihazların geliştirilmesine yardımcı olabilir. Karbon nanotüpleri, çapı yalnızca bir nanometre kadar olan çok ince, içi boş tellere benzer. Çeşitli şekillerde ışık üretebilirler. Örneğin, bir lazer darbesi malzeme içindeki negatif yüklü elektronları harekete geçirerek pozitif yüklü 'delikler' bırakabilir. Bu zıt yükler, enerjisini ışık olarak serbest bırakmadan önce bir nanotüp boyunca nispeten uzağa gidebilen, eksiton olarak bilinen enerjik bir durumu oluşturmak üzere eşleşebilir. Prensip olarak bu olgudan yüksek verimliliğe ulaşmak için yararlanılabilir. nano ölçekli ışık yayan cihazlar. Ne yazık ki, karbon nanotüpler içinde eksitonlar oluşturmak için lazer kullanmanın önünde üç engel var. Birincisi, bir lazer ışını tipik olarak bir nanotüpten 1,000 kat daha geniştir, dolayısıyla enerjisinin çok az bir kısmı aslında malzeme tarafından emilir. İkincisi, ışık dalgalarının enerjilerini etkili bir şekilde iletebilmesi için nanotüp ile mükemmel şekilde hizalanması gerekir. Son olarak, bir karbon nanotüp içindeki elektronlar yalnızca çok spesifik ışık dalga boylarını emebilir. Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için RIKEN Nanoölçekli Kuantum Fotonik Laboratuvarı'ndan Yuichiro Kato liderliğindeki bir ekip, 2D malzemeler olarak bilinen başka bir nanomateryal sınıfına yöneldi. Bu düz tabakalar yalnızca birkaç atom kalınlığındadır, ancak bir lazer ışınından çok daha geniş olabilirler ve lazer darbelerini eksitonlara dönüştürmede çok daha iyidirler.
Atomik olarak ince bir tungsten diselenid pulu, elektronlardan (kırmızı) ve deliklerden (mavi) oluşan eksitonlar için bir rezervuar görevi görür. Bu eksitonlar hızla bir hendek üzerinde asılı duran dar bir karbon nanotüpüne geçer. (Resim: RIKEN Nano Ölçekli Kuantum Fotonik Laboratuvarı) Araştırmacılar, yalıtkan bir malzemeden oyulmuş bir hendek üzerinde karbon nanotüpler yetiştirdiler. Daha sonra nanotüplerin üzerine atomik olarak ince bir tungsten diselenid pulu yerleştirdiler. Lazer darbeleri bu pula çarptığında, lazerden daha uzun bir dalga boyuna sahip ışık salmadan önce nanotüpün uzunluğu boyunca hareket eden eksitonlar ürettiler. Her eksitonun beyinden geçmesi saniyenin trilyonda biri kadar sürdü. 2D malzeme nanotüp içine. Araştırmacılar, malzeme içindeki önemli enerji seviyelerini etkileyen bir dizi farklı yapıya sahip nanotüpleri test ederek, 2 boyutlu malzemeden eksitonların transferini kolaylaştıran ideal nanotüp formlarını belirlediler. Bu sonuca dayanarak, atomik olarak ince ölçekte üstün özelliklere sahip cihazlar gerçekleştirmek için yarı iletken mühendisliğinde yararlı bir kavram olan bant mühendisliğini kullanmayı planlıyorlar. Kato, "Bant mühendisliği düşük boyutlu yarı iletkenlere uygulandığında, yeni fiziksel özelliklerin ve yenilikçi işlevlerin ortaya çıkması bekleniyor" diyor. "Bu kavramı geliştirmek için kullanmayı umuyoruz" fotonik ve optoelektronik sadece birkaç atomik katman kalınlığındaki cihazlar” diye ekliyor Kato. "Eğer onları atomik olarak en ince sınıra kadar küçültebilirsek, gelecekte faydalı olabilecek yeni kuantum etkilerinin ortaya çıkmasını bekliyoruz." kuantum teknolojileri".
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64906.php
