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:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Солнечный тротуар 06.04.2023 Венгерская компания Platio разработала стойкую к повреждению дорожку из солнечной черепицы. Солнечная дорожка площадью 400 квадратных метров была недавно установлена в Гронингене, Нидерланды, в рамках проекта Европейского Союза "Making City". "Наша запатентованная технология была разработана таким образом, чтобы в солнечной батарее не появлялись микротрещины и не влияли на производительность", - сказал представитель Platio, отвечая на вопрос о механических нагрузках. "Это правило действует по назначению, то есть если солнечная брусчатка Platio не подвергается давлению более 2 тонн. Поэтому ходить по ней безопасно". Солнечная дорожка состоит из 2544 солнечных мостовых. Она будет генерировать 55 000 кВт*ч электроэнергии в год для питания мэрии Гронингена. Солнечная брусчатка Platio состоит из четырех монокристаллических частей с мощностью 21,5 Вт и эффективностью 21,8%. Напряжение холостого хода составляет 2,69 В, а ток короткого замыкания - 10,5 А. Каждая ячейка имеет размеры 158,75 мм x 158,75 мм, тогда как модуль солнечной плитки имеет размеры 353 мм x 353 мм x 41 мм и весит 6,5 кг. Модуль покрыт 10-миллиметровым закаленным отапливаемым стеклом, а его каркас изготовлен из переработанного полимерного композита. На него предоставляется 5-летняя гарантия. Солнечное решение Platio подходит для тротуаров, террас, подъездов и велосипедных дорог. По нему могут ездить транспортные средства весом до восьми тонн. "Солнечная брусчатка Platio является вдвойне экологичной, потому что она не только обеспечивает экологически чистую энергию, но и изготовлена из переработанного пластика", - сказал Филипп Бруксма, энергетический совет муниципалитета Гронингена. "И это вдвойне использует пространство: солнечная дорожка производит электроэнергию, а люди могут просто и безопасно по ней ходить. Это пример того, как разумно и экологически использовать пространство в городе". Производительность системы контролируется с помощью программы. Когда система была запущена 24 марта, она производила достаточно электроэнергии для питания 47 голландских домов в течение одного дня.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025