Kvanttipisteitä ohuisiin materiaaleihin

26.05.2015

rochester-kvantti-piste-2d-materiaalissa-250-t.jpgUniversity of Rochesterin tutkijat ovat osoittaneet, että vikakohdat atomisesti ohuessa puolijohteessa voivat tuottaa valoa emittoivia kvanttipisteitä.

Tällaiset kvanttipisteet voisivat olla hyödyllistä integroitaessa kvanttifotoniikkaa nykyelektroniikan yhteyteen.

Kvanttipisteitä kutsutaan usein keinotekoisiksi atomeiksi ja niitä tutkitaan monenlaisia sovelluksia ajatellen. Kuitenkin vasta nyt, optisesti aktiivisia kvanttipisteitä on havaittu 2D-materiaaleissa.

Nyt osoitettiin, että kaksiulotteinen volframi diselenidi (WSe2) toimii alustana kiinteille kvanttipisteille. Lisäksi nämä kvanttipisteet eivät pilaa puolijohteen sähköistä tai optista suorituskykyä, ja niitä voidaan ohjata sähkö- ja magneettikenttien avulla.

Kvanttipisteen emission kirkkautta voidaan ohjata jännitteellä ja jatkossa on tarkoitus käyttää jännitettä jopa "virittämään" emittoituvien fotonien väriä.

Keskeinen etu on myös, että kvanttipisteiden luominen atomisen ohueen WSe2:een on paljon helpompaa kuin niiden tuottaminen perinteisiin materiaaleihin. Rochesterin kvanttipiste syntyi kahden atomisen ohuen levyn kohtaamispisteessä, johon syntyi vikakohta.

Tällä kvanttipisteellä on myös luontainen kvanttitason vapausaste eli elektronin spin. Tästä on paljon iloa, koska spin voi toimia sekä kvantti-informaation säilyttäjänä että antaa anturin paikalliselle kvanttipisteen ympäristölle.

Tutkijoiden mukaan helppous, jolla spin ja fotonit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, tehnevät näistä järjestelmistä ihanteellisia kvantti-informaation sovelluksiin sekä nanomittakaavan metrologialle.

sichuan-hohtava-kvanttipiste-paperi-160.jpgSichuanin yliopiston tutkijat ovat puolestaan kehittäneet nanoselluloosapaperin, johon he ovat uuttaneet bioyhteensopivia kvanttipisteitä, jotka on valmistettu puolijohtavista sinkki- ja seleenikiteistä.

Tällainen joustavalle elektroniikalle suunniteltu paperi hohtaa huoneenlämmössä ja se voidaan kääriä rullalle ja avata ilman halkeilua.

Paperi tuotetaan ympäristöystävällisestä puujauhosta yksinkertaisella, imusuodatus menetelmällä. Useimmat joustavan elektroniikan kehitystyöt tukeutuvat öljypohjaisiin muoveihin ja myrkyllisiin aineisiin.

Aiheesta aiemmin:

Oikean kokoisia kvanttipisteitä

13.11.2019Uudenlaisia fotonisia nestekiteitä
12.11.2019Onnistumisia orgaanisissa
11.11.2019Kohti älykkäitä mikrorobotteja
09.11.2019Suomen suurin valtti kybersodassa on luottamus
08.11.2019Jäähdytystekniikkaa 3D-elektroniikalle vaikka avaruuteen
07.11.2019Uusia tiloja grafeenin taikakulmassa
06.11.2019Kohti antiferromagneettisia muisteja
05.11.2019Muuntaa 2D-tasot pehmeiksi ja joustaviksi 3D-rakenteiksi
04.11.2019Tarkempia kiderakenteita ja proteiineja aurinkokennoihin
01.11.2019Kvanttiakussa ei synny häviöitä

Siirry arkistoon »