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激光碳纳米管研究
- 2018-03-27 -

据麦姆斯咨询报道,美国莱斯大学(Rice University)和日本东京都立大学(Tokyo Metropolitan University)的科学家在碳纳米管薄膜中观测到一种新式量子效应,该便携式激光打标机量子效应可能有助于一起激光器和其它光电器材的研发。

“Rice-Tokyo”研讨团队陈述称,经过运用单壁碳纳米管作为等离子体量子限域场(plasmonic quantum confinement fields),在量子标准下操控光的才能获得重要发展。

该现象是在物理学家Junichiro Kono 的美国莱斯大学试验室中发现的,这可能成为开发纳米级近红外激光器等光电器材的关键技能,纳米级近红外激光器发射接连光束的波长太短,以现在的技能水平还无法完成。

《Nature Communications》刊登了这项新研讨的具体介绍。

Kono团队发现了这种“可在晶圆尺度薄膜中完成碳纳米管十分严密的规矩摆放”的办法,这种薄膜–能够完成那些在单根或缠结的纳米管聚合体难以完成的试验,这招引了东京都立大学物理学家Kazuhiro Yanagi的重视,Yanagi专攻方向是纳米材猜中的凝集物理学。所以便携式激光打标机双方开始了联合研讨。

Kono关于此次合作项目介绍说:“这次研讨中,Yanagi供给了‘门控技能(gating technique)’(该技能可操控纳米管薄膜中电子的密度),咱们供给了碳纳米管对准技能。这是咱们初次制造出带‘门控栅极(gate)’的如此大面积规矩摆放的碳纳米管薄膜,使咱们完成了注入并取出很多的自由电子。”

Yanagi弥补说道:“门控技能尽管十分有用,但是我之前运用的薄膜中的碳纳米管是随机摆放的。这种状况是十分令人懊丧的,由于我无法精确地知晓这类薄膜中纳米管的一维特性,而这其实十分重要。由Kono团队供给的薄膜是十分令人惊叹的,由于这些薄膜终于能够帮我处理这个难题。”

这两个团队将技能结合,完成了“将电子注入只需1纳米宽的纳米管中,然后用偏振光激起它们”的难题。碳纳米管的宽度捕获了量子阱中的电子,便携式激光打标机其间原子和亚原子粒子的能量被“约束”在某状况或次能带。然后偏振光使它们在管壁间迅速振动。Kono以为:“只需有满足的电子,它们就能够充任等离子体。”

Kono说:“等离子体是一种在约束结构中的集体电荷振动。关于一块平板、一片薄膜、一条丝带、一个粒子或球体,假如你打乱这些系统(一般运用光束),这些自由载领会以某个特征频率集体运动。”而这种效应是由电子的数量和物体的巨细和形状一起决议的。