मेमेर्स की परामर्श रिपोर्ट के अनुसार, जापान में राइस यूनिवर्सिटी और टोक्यो मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने कार्बन नैनोट्यूब फिल्म में एक नैनो क्वांटम प्रभाव मनाया। यह क्वांटम प्रभाव अद्वितीय लेजर में योगदान दे सकता है। और अन्य optoelectronic उपकरणों आर एंड डी।
'राइस-टोक्यो' अनुसंधान दल ने रिपोर्ट दी है कि एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब को प्लास्मोनी क्वांटम कैद के क्षेत्र में उपयोग करके, क्वांटम स्केल पर प्रकाश में हेरफेर करने की क्षमता ने महत्वपूर्ण प्रगति की है।
घटना संयुक्त राज्य अमेरिका राइस विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी में खोजा गया था जुनीचिरो कोनो की प्रयोगशाला, इस नैनो पैमाने optoelectronic उपकरणों के विकास में एक महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकी बन सकता है निकट अवरक्त लेजर, नैनो पैमाने निकट अवरक्त लेजर एक सतत किरण तरंग दैर्ध्य का उत्सर्जन करता है करने के लिए बहुत छोटा है प्रौद्योगिकी के वर्तमान स्तर को प्राप्त नहीं कर सकता।
"प्रकृति संचार" प्रकाशित नए अध्ययन के विवरण।
कोनो टीम ने एक वफ़र आकार की फिल्म में कार्बन नैनोट्यूब के एक बहुत ही तंग नियमित सरणी को प्राप्त करने की इस विधि की खोज की जो कि एकल या उलझा हुआ नैनोट्यूब समुच्चय में हासिल करना मुश्किल है। टोक्यो मेट्रोपॉलिटन यूनिवर्सिटी के भौतिक विज्ञानी काज़ुहिरो यानागी का ध्यान आकर्षित किया। येनगी नैनोमिटेरियल्स में घनीभूत भौतिकी में माहिर हैं। दोनों पक्षों ने संयुक्त अनुसंधान शुरू किया।
कोनो ने सहयोग परियोजना की शुरुआत की और कहा: 'इस शोध में, यज्ञी ने' गेटिंग तकनीक 'प्रदान की (यह तकनीक नैनोट्यूब फिल्म में इलेक्ट्रॉनों की घनत्व को नियंत्रित कर सकती है)। हम सीएनटी संरेखण प्रौद्योगिकी प्रदान करते हैं। यह पहला बार है जब हमने इस तरह के एक बड़े क्षेत्र का निर्माण किया है, जिसे नियमित रूप से कार्बन नैनोट्यूब फिल्म की व्यवस्था की जाती है जिसमें 'गेट गेट' होता है जिससे हमें बड़ी मात्रा में नि: शुल्क इलेक्ट्रॉनों को इंजेक्ट करने और निकालने की सुविधा मिलती है।
Yanagi कहा: 'गेट नियंत्रण प्रौद्योगिकी बहुत उपयोगी है, लेकिन मैं पहले इस्तेमाल किया झिल्ली में कार्बन नैनोट्यूब बेतरतीब ढंग से व्यवस्था कर रहे हैं। यह स्थिति बहुत निराशा होती है क्योंकि मैं इस प्रकार की फिल्म में नैनोट्यूब को सही ढंग से नहीं जान सकता। इसकी एक-आयामी प्रकृति, और यह वास्तव में बहुत महत्वपूर्ण है। कोनो टीम द्वारा प्रदान की गई फिल्म बहुत ही बढ़िया है, क्योंकि ये फिल्म आखिरकार इस समस्या को सुलझाने में मेरी मदद कर सकती है।
इन दोनों प्रौद्योगिकियों टीम का एहसास 'इंजेक्शन लगाने नैनोट्यूब नैनोमीटर चौड़े, एक इलेक्ट्रॉन में होगा जो तब ध्रुवीकृत साथ उत्साहित' समस्या। कार्बन नैनोट्यूब की चौड़ाई पर कब्जा कर लिया अच्छी तरह से क्वांटम में इलेक्ट्रॉनों, और जिसमें alkylene परमाणुओं ऊर्जा परमाणु कणों 'प्रतिबंधित' कर रहे हैं राज्य या उप-बैंड और ध्रुवीकरण में वे तेजी से दीवारों के बीच थरथराना कि कोनो कि: '। जब तक वहाँ के रूप में पर्याप्त इलेक्ट्रॉनों, वे एक प्लाज्मा के रूप में कार्य कर सकते हैं' ..
कोनो ने कहा: 'प्लाज्मा एक प्रकार की सामूहिक चार्ज दोलन है जिसे एक सीमित संरचना में है। एक प्लेट के लिए, एक टुकड़ा, एक रिबन, एक कण या एक क्षेत्र, यदि आप इन प्रणालियों को परेशान करते हैं (आमतौर पर एक प्रकाश किरण का प्रयोग करते हैं), ये मुफ्त वाहक सामंजस्यपूर्ण रूप से आगे बढ़ें। 'और यह प्रभाव इलेक्ट्रॉनों की संख्या और वस्तु के आकार और आकार से निर्धारित होता है।
प्रयोग राइस विश्वविद्यालय में, के बाद से नैनोट्यूब बहुत पतली है, तो यह है कि क्वांटम subband बल्कि कोनो लगभग प्लाज्मा ऊर्जा है कि बीच ऊर्जा: 'यह क्वांटम plasmon तंत्र के बीच है, जिसमें subband संक्रमण plasmons कहा जाता है (intersubband plasmon, आईएसपी) interband। कृत्रिम जांचकर्ताओं घटना सुपर सुदूर इन्फ्रारेड तरंगदैर्ध्य सीमा के भीतर अर्धचालक क्वांटम कुओं में अध्ययन किया है, लेकिन इस अध्ययन पहला है स्वाभाविक रूप से एक कम आयामी सामग्री में होता है राज्य, और इस मामले में जहां इस तरह के मनाया घटना की एक छोटी तरंग दैर्ध्य के तहत। '
प्लासॉन प्रतिक्रिया में पाया गया यह बहुत जटिल 'गेट वोल्टेज निर्भरता' एक आश्चर्यचकित है, क्योंकि यह धातु और अर्धचालक एकल-दीवार नैनोट्यूब में है। Kono का मानना है कि 'प्रकाश नैनोमीटर शोध कर' ट्यूब इंटरेक्शन के मूल सिद्धांत के आधार पर, हम अनुनाद ऊर्जा के लिए सूत्र प्राप्त कर सकते हैं। हमारे आश्चर्य के लिए, यह सूत्र बहुत सरल है। केवल नैनोट्यूब व्यास निर्णायक चर है।
शोधकर्ताओं का मानना है कि यह घटना संचार, स्पेक्ट्रोस्कोपी, इमेजिंग, और अत्यधिक समायोज्य निकट-अवरक्त क्वांटम कैस्केड लेसरों के विकास को बढ़ावा दे सकती है।
कोनो टीम नियमित रूप से व्यवस्थित नैनोट्यूब अग्रणी डिवाइस विकास दल का उपयोग कर। अध्ययन के सह-लेखक, पोस्टडॉक्टरल साथी टीम Weilu गाओ कि कोनो, लेजर के पारंपरिक अर्धचालक पराबैंगनीकिरण बैंड अंतराल सामग्री पर निर्भर करता है, लेकिन यह एक लंबी झरना लेजर नहीं है । Weilu गाओ ने कहा, "क्वांटम झरना लेजर तरंगदैर्ध्य स्वतंत्र bandgap हमारे लेजर इस वर्ग में आते हम केवल नैनोट्यूब के व्यास को बदल कर, यह plasmon अनुनाद की ऊर्जा धुन के लिए संभव है, पर विचार करने की कोई जरूरत के साथ है। समस्याओं की खाई। '
कोनो भी भविष्यवाणी की है कि इस गेट, नैनोट्यूब फिल्मों को नियमित रूप से व्यवस्थित कर रहे हैं Luttinger अध्ययन करने के लिए, एक आयामी कंडक्टर इलेक्ट्रॉन सिद्धांत बातचीत तरल अवसर भौतिक विज्ञानी होगा।
कोनो ने कहा: 'एक आयामी और तीन आयामी धातु भविष्यवाणी और धातु बहुत अलग हैं, कार्बन नैनोट्यूब सबसे अच्छा उम्मीदवार तरीकों एकल नैनो ट्यूब अनुसंधान के Luttinger तरल व्यवहार काफी मुश्किल है में से एक का पालन करने के हैं, लेकिन हम एक की स्थापना की है। एक स्थूल आयामी प्रणाली या डोपिंग द्वारा गेटेड फर्मी ऊर्जा समायोजित किया जा सकता। हम भी एक आयामी अर्धचालक आयामी धातु में परिवर्तित किया जा सकता है। तदनुसार, यह इस तरह के भौतिक घटनाओं का पता लगाने के लिए एक आदर्श प्रणाली है। '
टोक्यो मेट्रोपोलिटन विश्वविद्यालय Ryotaro ओकाडा और Yota Ichinose, सहायक प्रोफेसर योही Yomogida और राइस विश्वविद्यालय के स्नातक छात्र Fumiya Katsutani के ग्रेजुएट: भौतिकी Yanagi सामंजस्य की टोक्यो मेट्रोपोलिटन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर कागज के सह लेखक के पहले लेखक भी शामिल है। कोनो इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर इंजीनियरिंग / भौतिकी और खगोल विज्ञान / सामग्री विज्ञान और नैनो इंजीनियरिंग के प्रोफेसर हैं।
अनुसंधान अनुदान के प्रोत्साहन के लिये जापान सोसायटी (KAKENHI), जापान विज्ञान और प्रौद्योगिकी द्वारा अध्ययन कोर परियोजनाओं, यामादा विज्ञान फाउंडेशन और ऊर्जा के बुनियादी ऊर्जा विज्ञान कार्यक्रम, राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन अमेरिकी विदेश विभाग और रॉबर्ट वेल्च फाउंडेशन के विकास को बढ़ावा देने धन।