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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Пластик, способный быстро разлагаться в морской воде 15.09.2018 Китайские исследователи разработали вид пластика, который способен за относительно короткое время разлагаться в морской воде. Новые технологии позволят облегчить проблемы, вызванные пластиковым загрязнением в океане. Передовые полиэфиры, которые успешно синтезировали ученые из Института физики и химии (ИФХ) Академии наук Китая, сочетают в себе способность к растворению в воде и разложению микроорганизмами. "Попав в море, данный вид пластика полностью разлагается в период от нескольких до сотни дней. При этом в конечном итоге он не превращается в макромолекулярные вещества, которые угрожают экологической безопасности", - пояснил старший инженер института Ван Гэся. По мнению специалистов, этот материал в перспективе может заменить обычные пластмассы во многих областях. Пластиковое загрязнение в океане привлекает широкое внимание общественности. Исследования показали, что в настоящее время в океан ежегодно попадет от 4,8 до 12,7 млн. т пластмасс, и они составляют от 60 до 80% морского мусора. Пластмассы в океанах не разлагаются в течение десятков и даже нескольких сотен лет. Под воздействием солнечных лучей, морской воды и живых организмов они становятся частицами размером менее 5 мм. Самым эффективным методом для борьбы с пластиковым загрязнением в океане является широкое использование разлагающихся пластмасс. ИФХ представляет собой первую в Китае научную организацию, занимающуюся разработкой технологий биоразлагаемых пластмасс.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025