科学家们展示了一种新的，改善的方法，用量子点制造红外光
发布时间：2023-09-11 10:30:26 所属栏目：外闻 来源：网络
导读： 在芝加哥大学，研究人员展示了如何使用特殊的纳米颗粒来产生红外线光线。研究人员表示，这种方法展示了巨大的前景;尽管实验还处于早期阶段，但这些点已经和现有的传统方法一样高效了。
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在芝加哥大学，研究人员展示了如何使用特殊的纳米颗粒来产生红外线光线。研究人员表示，这种方法展示了巨大的前景;尽管实验还处于早期阶段，但这些点已经和现有的传统方法一样高效了。 有朝一日，这些点可能会成为红外激光器的基础，也可能成为小型且成本低廉的传感器，比如用于废气排放测试器或者呼气测醉器的传感器。 “目前，这些点的性能接近现有的商业红外光源，我们有理由相信我们可以显著改善这一点，”芝加哥大学的物理和化学教授、詹姆斯·弗兰克研究所的成员菲利普·古约特-森内斯特(Philippe Guyot-Sionnest)说，他是发表在《自然光子学》上的论文的三位作者之一。“我们对这些可能性感到非常兴奋。” 合适的波长 胶体量子点是微小的晶体——你可以在这句话的末尾放入10亿个晶体——它们会发出不同颜色的光，这取决于你把它们做成多大。它们非常高效，易于制造，并且已经用于商业技术;你可能已经买了一台量子电视而不知道。 然而，这些量子点正被用于制造可见波长的光——人类可以看到的光谱部分。如果你想要红外波长的量子点光，那你就大错特错了。 但是红外光有很多用途。特别是，它对制造传感器非常有用。例如，如果你想知道你的汽车尾气中是否有有害气体，或者测试你的深呼吸是否超过法定酒精含量限制，或者确保钻探设备中没有甲烷气体，你可以使用红外线。这是因为不同类型的分子会吸收特定波长的红外光，所以很容易区分。 这项新研究的第一作者、研究生沈星宇解释说:“因此，用量子点制造红外光的成本效益高且易于使用的方法可能非常有用。” 红外激光器现在是通过一种叫做分子外延的方法制造的，这种方法效果很好，但需要大量的劳动力和成本。科学家们认为可能有另一种方法。 Guyot-Sionnest和他的团队多年来一直在试验量子点和红外技术。在他们之前的发明的基础上，他们开始尝试重建一种“级联”技术，这种不可预测的技术被广泛用于超级高铁制造激光，但从未在胶体半导体量子点上成功地实现这样的过。 在这种“级联”技术中，研究人员在设备上施加电流，使数百万个电子穿过设备。如果装置的结构恰到好处，电子就会穿过一系列不同的能级，就像从一系列瀑布上掉下来一样。每次电子下降一个能级，它就有机会以光的形式释放出一些能量。  研究人员想知道它们是否可以用量子点创造同样的效果。他们制造了一种由数万亿个微小纳米晶体组成的黑色“墨水”，把它铺在一个表面上，然后让电流通过。 “我们认为它可能会起作用，但我们真的对它的效果感到惊讶，”Guyot-Sionnest说。“从我们第一次尝试开始，我们就看到了曙光。” 事实上，他们发现这种方法已经和其他产生红外光的传统方法一样有效，甚至在探索性实验中也是如此。科学家们说，通过进一步的改进，这种方法很容易超越现有的方法。 潜在的应用 他们希望这一发现能大大降低红外光和激光器的成本，从而开辟新的应用领域。 “我认为这是量子点潜在应用的最好例子之一，”Guyot-Sionnest说。“许多其他的应用可以用其他材料来实现，但这种结构真的只能因为量子力学而起作用。我认为他正在以一种非常有趣的方式推动这一领域的发展。”我们可以看到它的潜力。”他补充说。“我们的目标是开发一种新的材料，它可以用于制造更小的器件，并且可以应用于各种各样的应用。 （编辑：源码网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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