Фотон из нанотрубы

13.07.2016

Углеродная нанотрубка в оболочке из диоксида кремния стала надежным излучателем одиночных фотонов.

Уровень техники, которой располагают физики, позволяет работать с одиночными мельчайшими частицами материи. Подвесить один электрон в электромагнитной ловушке или создать решетку из одиночных атомов в оптической патоке - уже не чудо. Следующая задача - научиться работать не с абы какой, а с определенной частицей. Вот, например, фотон. Для обеспечения безопасности квантовых систем связи требуется испускать один-единственный квант света за акт эмиссии - закодировав им информацию, можно не беспокоиться о том, что злоумышленник незаметно ее прочитает, след всегда останется в виде исчезнувшего фотона.

Однако для систем связи требуются инфракрасные фотоны с длиной волны 1,3-1,5 микрона - они лучше всего проходят по световодам. А имеющиеся генераторы - квантовые точки или вакансионные центры в алмазе с этой работой не справляются. Идеальным источником кажутся нанотрубки, но они излучают лишь при низких температурах и вдобавок подвержены флуктуациям. Убедившись в этом, материаловеды махнули рукой на эти углеродные цилиндры.

Однако не все. Хан Хтун и Стивен Дурн с коллегами из Центра интегрированных технологий Минэнерго США нанесли на поверхность углеродной нанотрубки слой диоксида кремния. Взаимодействие углерода с кислородом резко изменило свойства трубки: у нее исчезли флуктуации, а фотон приобрел нужную длину волны. Поскольку диоксид кремния постоянно используют в микроэлектронике, технология его нанесения прекрасно отработана, а нанотрубка в одежде из SiO2 отлично встроится в различные электронные устройства.

<< Назад: Шестое чувство человека 13.07.2016

>> Вперед: Совершенствование технологии iOLED 12.07.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Luckeep M5 Ultra - гибрид электровелосипеда и мотоцикла 08.09.2025 Электротранспорт продолжает активно развиваться, предлагая пользователям новые решения для городской мобильности и загородных поездок. Одним из самых необычных представителей этого сегмента стал Luckeep M5 Ultra - устройство, которое одновременно можно назвать мощным электровелосипедом и миниатюрным электромотоциклом. Производитель позиционирует M5 Ultra как универсальный транспорт, но его технические характеристики больше напоминают компактный мотоцикл, чем обычный велосипед. Два электрических двигателя по 1500 Вт каждый обеспечивают общую мощность 3000 Вт, позволяя легко преодолевать крутые подъемы и развивать скорость до 52 км/ч, что существенно превышает возможности стандартных городских электровелосипедов. Аккумуляторная система также впечатляет: две батареи суммарной емкостью 2 кВтч почти втрое превышают показатели типичных моделей. Производитель заявляет запас хода до 257 км, однако в реальных условиях при активном использовании педалей и среднем режиме движения расстояние составляет примерно 90-110 км. Если же пользоваться исключительно ручкой газа и ехать на максимальной скорости, дальность сокращается до 60 км. Зарядка батарей занимает около 6 часов на каждую, что может показаться неудобным для тех, кто привык быстро пополнять запас энергии. Тем не менее наличие двух аккумуляторов обеспечивает стабильную мощность и длительное использование даже при активной езде на высоких скоростях. Внешне Luckeep M5 Ultra выглядит как миниатюрный мотоцикл: массивная рама, широкие колеса и общий вес почти 43 кг делают его внушительным устройством. Несмотря на это, разработчики предусмотрели подвеску, которая смягчает неровности дороги, а гидравлические тормоза позволяют безопасно останавливаться на большой скорости. Что касается педалей, то их функциональность оставляет желать лучшего. Седло не регулируется, а сами педали чаще служат декоративным элементом, чем реальной альтернативой двигателю. Это делает M5 Ultra менее удобным для классического велосипеда, но не снижает его привлекательности для тех, кто ценит скорость и мощь. Luckeep M5 Ultra больше подходит любителям экстремального электротранспорта и загородных поездок, чем для повседневного использования в городе. Он обеспечивает впечатляющую динамику и высокую мощность, но его размер и особенности конструкции делают его не самым практичным выбором для ежедневных поездок по улицам и общественным пространствам.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025