أهرامات نانو كأماكن راحة للضوء

يطور العلماء مرنانات بصرية جديدة

فقط بضعة آلاف من المليمتر في الحجم هي تلك الرنانات الضوئية الهرمية. أنها تحتوي على نقاط الكم في حجم نانومتر (1 نانومتر = 1 مليون من المليمتر). مع هذه الهياكل ، يبحث علماء كارلسروه في تفاعلات المادة الخفيفة. © CFN ، جامعة كارلسروه (TH)
قراءة بصوت عال

صممت الأهرامات المصرية لتطويق الفراعنة الموتى بأمان ، مما يسمح لهم بالانتقال إلى دولة جديدة. طور باحثو كارلسروه الآن بضع مئات من الأهرامات عالية النانومتر ، حيث يتفاعل ضوء الليزر المشع مع ما يسمى النقاط الكمومية. متحمس للطاقة من ضوء الليزر ، تنبعث النقاط الكمومية الضوء في نطاق الطول الموجي معين. في الهرم ، الذي يتكون من زرنيخيد غاليوم مركب أشباه الموصلات ، هذا الضوء "الجديد" هو "مغلق" وينبعث مرة أخرى فقط بعد مرور بعض الوقت.

الهرم نفسه يقف على مرآة خاصة. جنبا إلى جنب مع الأسطح الأربعة الهرمية ، فإنه يعكس الضوء بحيث يكون محاصرا داخل الهيكل. بعض الأمواج الضوئية متراكبة ومضخمة - ظاهرة تسمى الرنين.

في المستقبل ، يمكن استخدام الأجهزة التي تستخدم التأثيرات الضوئية الكمّة بناءً عليها لمعالجة الضوء ، وفقًا للباحثين بقيادة مايكل هيتريتش والبروفيسور هاينز كالت من معهد التكنولوجيا في مجلة Applied Physics Letters. سيكونون بالتالي الأساس التكنولوجي لأجهزة الكمبيوتر الكمومية الجديدة ، والتي في بعض المناطق ستعمل بشكل أسرع وأكثر كفاءة من أجهزة الكمبيوتر الحالية.

لإنشاء الأهرامات ، يجمع الباحثون في مركز الهياكل النانوية الوظيفية (CFN) في KIT بين طريقتين. عن طريق حزمة الشعاع الجزيئي يطبقون طبقات فردية من المواد التي يبلغ سمكها بضع مئات من القطرات الذرية فقط. ثم يغمزون العينة في محلول من حامض الفسفوريك ، بيروكسيد الهيدروجين والماء ، الذي يحفر الطبقات الفردية بعيدًا عن نطاقات مختلفة.

يجب أن تكون "المكونات" صحيحة

هرم نانو من مادة أشباه الموصلات لحبس الضوء: فقط بضعة آلاف من المليمتر في الحجم هو هذا مرنان بصري هرمي. أنه يحتوي على نقاط الكم في حجم نانومتر (1 نانومتر = 1 مليون من المليمتر). مع هذا الهيكل ، يستكشف علماء كارلسروه تفاعلات المادة الخفيفة. CFN ، جامعة كارلسروه (TH)

تحدد نسبة الخلط بين المكونات ميل جوانب الهرم. ومع ذلك ، فإن العامل الحاسم في الوظيفة الفعلية للهياكل هو حياتها الداخلية: يتم دمج النقاط الكمومية في الأهرامات ، والتي تتكون من بضعة آلاف من ذرات مادة أخرى وتعيق بشكل خاص التركيب الموحد لزرنيخيد الغاليوم. عندما يكون متحمسًا مع ضوء الليزر ، ينبعث ضوءًا من طول موجي مختلف. يعمل المرنان البصري على تحسين التفاعل بين المادة الضوئية وبالتالي زيادة ناتج الضوء المنبعث بأطوال موجية محددة. عرض

لا تزال الرنانات البصرية الأخرى متفوقة على أهرامات كارلسروه نانو في بعض النقاط. "بسبب عملية التصنيع الجديدة ، ومع ذلك ، يمكننا تغيير الهندسة والهيكل بشكل أكثر تحديدا. وهذا يسمح بالتحكم بشكل أفضل في خصائصها مقارنةً بالبنى المعروفة سابقًا ، "يوضح الفيزيائي ماتياس كارل. خيار واعد آخر هو القدرة على تجميع الأهرامات معًا لإنشاء هياكل مقترنة مثيرة للاهتمام بشكل خاص من حيث معالجة المعلومات الكمومية.

(idw - جامعة كارلسروه (TH) ، 14.08.2007 - DLO)