محققان با ترکیب چاه کوانتومی و نانوذرات طلا موفق به ارائه ابزاری شدند که قادر به تبدیل طول موج و فرکانس نور است.
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه رایس موفق به ارائه روشی شدند که به کمک آن میتوان نور را به طول موجهای مختلف تبدیل نمود. به این منظور پژوهشگران ساختار ترکیبی از فلزات پلاسمونیک و چاههای کوانتومی نیمههادی ساختند. این فناوری میتواند جهت بهبود فرکانس موج استفاده شود.
برای تبدیل نور معمولاً از نانوساختارهای پلاسمونیک استفاده میشود. در این روش از زوال پلاسمون که در اثر تابش به نانوذرات فلزی اتفاق میافتد، الکترون- حفره تولید میشود. این الکترون و حفره از نانوذره به چاه کوانتومی تزریق شده و در آنجا با بازترکیبی به فوتونهایی با انرژی بالا تبدیل میشوند.
محققان دانشگاه رایس نشان دادند با استفاده از چاههای کوانتومی GaN/InGaN و نانوذرات نقره و طلا میتوان فوتونها را از 2.4 به 2.8 الکترون ولت تبدیل کنند.
گروراج نایک میگوید: «تبدیل موج با استفاده از مولکولهای آلی و لانتانیدها موجب نشر و جذب نور در فرکانسهای مختلف میشود؛ چرا که سطح انرژی اتمی و مولکولی در این ساختار بهگونهای است که این تبدیل فوتون انجام شود. ما میتوانیم چاههای کوانتومی طراحی کنیم که باند گپ آنها به شکلی تنظیم شده که قادر به تولید فرکانس نوری مشخصی است. همین طراحی را میتوان بهگونهای تغییر داد که امکان جذب فرکانسهای مختلف وجود داشته باشد. این بدان معنی است که ما قادر به جذب و نشر بهصورت مستقل انجام هستیم؛ چیزی که پیش از این امکانپذیر نبوده است.»
در این آزمایشها، دیرک 100 نانومتری که در نوک آن نانوذرات طلا قرار دارد، استفاده شد. زمانی که نور با طول موج معینی به این نانوذرات تابیده میشود، نانوذرات انرژی نور را به پلاسمون تبدیل میکنند. این پلاسمون عمر کمی داشته و انرژی خود را در قالب فوتون نشر میدهد یا این که آن را به گرما تبدیل میکند.
حاملین داغ که الکترون و حفره هستند، به سوی GaN و InGaN سوق داده میشوند که در واقع چاههای کوانتومی بوده که الکترون را به دام میاندازند. فرآیند بازترکیبی در این چاههای کوانتومی اتفاق افتاده و پرتویی با فرکانس بالا تولید میشود.
نتایج این پروژه در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
یکی از مواردی که افراد زیادی به دنبال آن هستند، ظروف ازمایشگاهی مخروطی شکل است. حتما بسیاری از ما ظروفی مخروطی شکل در آزمایشگاه دیده ایم که اسم آنها را نمیدانیم. عمده ظروفی که در آزمایشگاه به شکل مخروط هستند، “ارلن” نام دارند. لازم به ذکر است که یکی دیگر از شیشه آلات آزمایشگاهی مخروطی […]
نگهداری مواد شیمیایی یکی از چالش های بزرگ در آزمایشگاه ها است. ظروف مختلفی در آزمایشگاه ها وجود دارند که از هرکدام آنها میتوان برای نگهداری مواد مختلفی استفاده کرد. در مقاله پیشرو شما را با این ظروف و کاربرد آنها در نگهداری هرکدام از مواد شیمیایی آشنا خواهیم کرد. ابتدا نگاهی به لیست ظروف […]
دو عامل اصلی باعث شده است که مواد نانو ساختار رفتاری متفاوت از مواد در ابعاد معمولی از خود بروز دهند: اثرات سطحی و اثرات کوانتومی. این دو عامل واکنشپذیری شیمیایی مواد، خواص مکانیکی، نوری، الکتریکی، مغناطیسی و … و به طور کلی همه خواص فیزیکی و شیمیایی آنها را تحت شعاع خود قرار میدهد […]
نگهداری مواد در برابر آلودگی ها و همچنین پاک سازی هوای محیط از هر گونه مواد خطرناک برای حفاظت کارکنان آزمایشگاه ها از جمله کاربرد هود لامینار در آزمایشگاه های صنعتی و تحقیقاتی است. هود لامینار یکی از انواع هود آزمایشگاهی است که در ادامه با ویژگی های این هود بیشتر آشنا می شوید. هود […]