براساس گزارش مشاوره مایرز، دانشمندان دانشگاه رایس و دانشگاه توکیو متروپولیتن در ژاپن یک اثر کوانتومی جدید را در فیلم نانولوله کربن مشاهده کرده اند. این اثر کوانتومی ممکن است به لیزر منحصر به فرد کمک کند. و دیگر دستگاه های optoelectronic R & D
تیم پژوهشی "برنج و توکیو" گزارش داد که با استفاده از نانولوله های کربنی تک محور به عنوان کانسارهای کوانتومی پلاسمونیک، توانایی دستکاری نور در مقیاس کوانتومی پیشرفت چشمگیری داشته است.
این پدیده در فیزیکدان دانشگاه رایس ایالات متحده کشف شد آزمایشگاه جونیچیرو از Kono، این می تواند یک تکنولوژی کلیدی در توسعه دستگاههای الکترونیک نوری در مقیاس نانو تبدیل نزدیک به مادون قرمز لیزر، در مقیاس نانو نزدیک به مادون قرمز لیزر ساطع می کند طول موج پرتو مداوم به خیلی کوتاه است سطح فعلی فن آوری هنوز به دست نیامده است.
ارتباطات طبیعت توضیح مفصلی از این مطالعه جدید منتشر می کند.
تیم Kono این روش را "نانولولههای کربنی بسیار محکم تنظیم شده در فیلمهای ویفرهای نازک" یافت که میتواند به آزمایشهایی دست یابد که برای رسیدن به آنها در دانههای نانولولههای تک و یا درهم آمیخته مشکل است. این توجه کازوحیرو یانگی، فیزیکدان دانشگاه توکیو متروپولیتن را جلب کرد. Yanagi متخصص فیزیک فشرده در مواد نانومواد است. دو طرف تحقیقات مشترک انجام دادند.
از Kono در پروژه همکاری، گفت: "این مطالعه، Yanagi ارائه یک گلوئی (روش گلوئی) (تکنولوژی را می توان کنترل نانولوله تراکم فیلم الکترون)، ما شما را تراز وسط قرار دارد تکنولوژی نانو لوله های کربنی این اولین بار است که ما با 'دروازه راهگاهی (دروازه) از به طور منظم چیده فیلم نانولولههای کربنی چنین یک منطقه بزرگ تولید شده است، به طوری که ما یک تزریق زیادی از الکترون های آزاد را در رسیدن و حذف.
Yanagi افزود: "گلوئی تکنیک، اگر چه بسیار مفید است، اما فیلم من قبلا مورد استفاده قرار نانولوله های کربنی به صورت تصادفی مرتب این وضعیت بسیار خسته کننده است، چرا که من دقیقا نمی توانند بفهمند فیلم هایی نانولوله. یک بعدی، در حالی که در واقع بسیار مهم است. این فیلم ارائه شده توسط تیم از Kono بسیار شگفت انگیز است، چرا که این فیلم در نهایت می تواند به من کمک کند این مشکل را حل.
این تیم دو تکنولوژی تحقق خواهد در یک الکترون باشد نانولوله تزریق نانومتر، که پس از آن با قطبی هیجان زده 'مشکل و عرض نانو لوله های کربنی الکترون گرفته شده در چاه کوانتومی، و در جایی اتم alkylene ذرات اتمی انرژی "محدود" دولت و یا در یک زیر باند و قطبی که آنها به سرعت بین دیوار نوسان از Kono که: 'تا زمانی که به اندازه کافی الکترون وجود دارد، آنها می توانند به عنوان یک پلاسما عمل ..
از Kono گفت: "پلاسما در یک ساختار سلول شارژ جمعی برای یک صفحه تخت، یک فیلم، یک روبان، یک ذره و یا حوزه، متزلزل اگر شما را مختل این سیستم (معمولا با استفاده از یک پرتو نور)، خواهد شد که بردارها رایگان یک حرکت جمعی فرکانس مشخصه. "و این اثر است که به اندازه و شکل الکترون ها و تعدادی از اشیاء تعیین می شود.
در دانشگاه آزمایش برنج، از نانولوله بسیار نازک است، به طوری که انرژی بین زیر باند کوانتومی تقریبا انرژی پلاسما و نه از Kono که: "این است بین مکانیزم پلاسمون کوانتومی، در جایی که زیر باند انتقال پلاسمون (پلاسمون نواری، ISP) در Interband نامیده می شود. محققان مصنوعی در چاه کوانتومی نیمه هادی در پدیده فوق العاده دور محدوده طول موج مادون قرمز مورد مطالعه، اما این مطالعه برای اولین بار است به طور طبیعی رخ می دهد در یک مواد کم بعدی تحت دولت، و در مورد که در آن چنین طول موج کوتاه از پدیده مشاهده.
تشخیص پاسخ پلاسمون این بسیار پیچیده، ولتاژ گیت (ولتاژ گیت) وابسته تعجب پدیده آن در فلزات و نیمههادیها نانولوله های تک دیواره است، که از Kono عنوان: توسط نانو نور نظریه اساسی تعامل بین لوله، ما قادر به استخراج انرژی رزونانس از فرمول. به تعجب ما، این فرمول بسیار ساده است و تنها قطر نانولوله یکی از متغیرهای مهم است.
محققان بر این باورند که این پدیده ممکن است پیشرفت در ارتباطات، طیف سنجی و علم تصویربرداری، و همچنین قابلیت تنظیم ارتفاع نزدیک به مادون قرمز لیزر آبشاری کوانتومی و دیگر فن آوری حمایت می کنند.
تیم از Kono با استفاده از نانولوله به طور منظم چیده تیم توسعه دستگاه پیشگام. شرکت نویسندگان این مطالعه، تیم محقق فوق دکترا Weilu گائو که از Kono، لیزرهای نیمه هادی معمولی از لیزر بستگی به مواد شکاف باند، اما این یک لیزر آبشاری کوانتومی نیست . Weilu گائو گفت: "کوانتومی لیزر با طول موج آبشار است باندگپ مستقل لیزری ما متعلق به این گروه ما تنها با تغییر قطر نانولوله، ممکن است برای تنظیم انرژی رزونانس پلاسمون، بدون نیاز به در نظر گرفتن. مشکل Gap.
از Kono همچنین پیش بینی کرد که این دروازه، فیلم نانولوله به طور منظم چیده فرصت مایع به مطالعه، هادی یک بعدی تعامل نظریه الکترون فیزیکدان Luttinger.
طبق گفته Kono: "پیش بینی فلزات یک بعدی بسیار متفاوت از فلزات دو بعدی و سه بعدی است. نانولوله های کربنی یکی از بهترین کاندیداها برای مشاهده رفتار مایع لوتینگر هستند. تحقیقات تنها در مورد نانولوله ها بسیار دشوار است، اما ما یک سیستم های یک بعدی ماکروسکوپی. انرژی می تواند توسط فروپاشی یا دروازه تنظیم شود. ما حتی می توانیم نیمه هادی های یک بعدی را به فلزات یک بعدی تبدیل کنیم. بنابراین این یک سیستم ایده آل برای مطالعه چنین پدیده های فیزیکی است.
استاد دانشگاه متروپولیتن توکیو انسجام فیزیک Yanagi است نویسنده اول نویسندگان این مقاله نیز عبارتند از: تحصیلات تکمیلی دانشگاه متروپولیتن توکیو Ryotaro Okada و YOTA ICHINOSE از استادیار یوهی Yomogida، و دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه رایس Fumiya Katsutani. از Kono استاد برق و کامپیوتر مهندسی / فیزیک و نجوم / نانو مواد علوم و مهندسی است.
این مطالعه توسط فرهنگ ژاپن به توسعه کمک های مالی پژوهش (KAKENHI)، علوم و فناوری ژاپن به ترویج توسعه از پروژه های هسته ای، بنیاد علوم یامادا و وزارت برنامه انرژی عمومی انرژی علوم، بنیاد ملی علوم و بنیاد ولش رابرت بودجه.