g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Kuantum bilgisayarların ve gelişmiş sensörlerin işlevsel bileşenleri olan parlak ışık kaynağı kuantum noktaları oluşturun

Uzak Doğu Federal Üniversitesi'nden bilim adamları ve Çin, Hong Kong ve Avustralya'daki meslektaşlarımız FEB RAS, kuantum bilgisayarlar ve gelişmiş olan kızılötesi cıva tellürid (HgTe) kuantum noktalarına (QD'ler) dayalı ultra minyatür parlak ışık kaynakları ürettiler. Sensörün gelecekteki işlevsel öğesi.

Araştırma sonuçları Light: Science and Applications dergisinde yayınlandı.Uzak Doğu Federal Üniversitesi'nden bilim adamları, Rusya Bilimler Akademisi Uzak Doğu Şubesi'nden meslektaşları ve yabancı uzmanlarla birlikte ince bir altın filmin yüzeyine basılmış bir rezonant kafes lazer tasarladılar.

Bu lazer, cıva tellürid (HgTe) kuantum nokta örtü tabakasının yakın kızılötesi ve orta kızılötesi radyasyon özelliklerini kontrol edebilir. Yakın kızılötesi ve orta kızılötesi spektral aralıklar, optik iletişim ekipmanlarının, dedektörlerin ve vericilerin yanı sıra sensörler ve yeni nesil güvenlik sistemlerinin gerçekleştirilmesinde çok ümit vericidir.

Geliştirilen yarı iletken kuantum noktaları, bu aralıkta ışık yayan gelecek vaat eden nanomalzemeleri temsil ediyor. Bununla birlikte, asıl sorun, kızılötesi yayan kuantum noktalarının yoğunluğunu büyük ölçüde azaltan temel fiziksel sınırlamalarla (Fermi'nin Altın Kuralı, Auger rekombinasyonu vb.) İlişkilidir.

Uzak Doğu Federal Üniversitesi (FEFU) ve Otomasyon ve Kontrol Süreçleri Enstitüsü'nden (IACP FEB RAS) bilim adamları, yabancı meslektaşları ile birlikte, özel bir nanoyapılı rezonans kafesi uygulayarak bu sınırlamayı ilk kez aştılar. Bilim adamları, altın filmin yüzeyine ultra hassas doğrudan lazer baskı ile kristal kafesi oluşturdu.

Bu çalışmanın yazarı Alexand Kuchmitz, şunları söyledi: Geliştirdiğimiz plazmon kafes, altın filmin yüzeyine yerleştirilmiş milyonlarca nanoyapıdan oluşuyor ve gelişmiş doğrudan lazer işleme teknolojisi kullanılarak üretiliyor. Böyle bir kafes.

Fotolitografiye dayalı mevcut ticari yöntemlerle karşılaştırıldığında, bu üretim teknolojisi ucuzdur, genişletilmesi kolaydır ve santimetre düzeyinde bir alanda nanoyapıların kolay üretimine izin verir. Bu, kızılötesi emisyona dayalı ilk kuantum nokta (QD) mikro lazer de dahil olmak üzere yeni optik iletişim cihazları, dedektörler ve vericiler tasarlamak için geliştirilen yöntemlerin uygulanması için umutlar açar.

Rezonant kafes, pompa radyasyonunu yüzey plazonu adı verilen özel bir elektromanyetik dalgaya dönüştürür. Bu tür dalgalar, kuantum noktalı örtü katmanındaki desenli altın filmin yüzeyinde yayılır ve onlara etkili uyarım sağlar ve fotolüminesans verimini artırır.

Görünür spektrumda, kuantum noktalarının sentezinin onlarca yıllık bir geçmişi vardır. Bununla birlikte, dünyada yakın kızılötesi ve orta kızılötesi bantlarda kuantum noktaları sentezleyebilen yalnızca birkaç bilimsel grup var. Plazmonik nanoyapılarla özel bir şekilde düzenlenen yeni geliştirilmiş plazmon kafes sayesinde, bu benzersiz kuantum noktasının ana ışıma özelliklerini, örneğin yoğunluğu ve fotolüminesans ömrünü tekrar tekrar artırarak, radyasyon olmamasını azaltarak kontrol etmek mümkündür. Rekombinasyonun verimliliği ve emisyon spektrumlarının özelleştirilmesi ve iyileştirilmesi yoluyla, kuantum noktaları ümit verici bir ışıklı cisim sınıfıdır.

Kuantum noktaları basit ve ekonomik bir kimyasal yöntemle sentezlenir.Bu malzeme dayanıklıdır ve organik moleküller gibi bozulmaz. Kimyasal olarak sentezlenmiş yakın kızılötesi ila orta kızılötesi koloidal kuantum noktaları (QD'ler), yayıcılar, dedektörler, güvenlik ve sensör sistemleri dahil olmak üzere cihazların gerçekleştirilmesi için umut verici bir platform sağlar.

Bununla birlikte, daha uzun dalga boylarında, bu tür kuantum noktalarının kuantum verimi, ışıma yayılımı azaldıkça azalır ve ışık yayılımıyla rekabet eden ışımalı kompozit kanallar yerine Ferminin Altın Kuralını izler. Kızılötesi yayan kuantum noktalarının radyasyon ve radyasyon olmayan kanallarının kontrolü, kızılötesi menzilli cihazların performansını artırmak için çok önemlidir.

Yeni çalışmada, ablasyon olmadan camla desteklenen Au filmin yüzeyine doğrudan femtosaniye lazer baskı ile oluşturulan bağlantı, periyodik olarak düzenlenmiş plazmonik nano antenler üzerindeki yakın kızılötesi ile orta kızılötesi HgTe kuantum noktalarının kendiliğinden yayılımı güçlü bir şekilde artırıldı.

İyileştirme, dizinin birinci dereceden kafes rezonans spektrumu ile eşleşen emisyonun eşzamanlı radyasyon bağlanması ve pompa radyasyonunun izole edilmiş nano antenin yerel yüzey plazmon rezonansına bağlanmasıyla elde edilir, böylece daha etkili fotolüminesans uyarımı sağlanır. . Araştırma sonuçları, çeşitli uygulamalar için kızılötesi bant cihazlarının tasarımı için önemli destek sağlar.