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新设备精确控制光子发射,实现更高效的便携式屏幕

本站发布时间:2024-06-04 21:39:19

最近,荷兰特温特大学的一个化学家、数学家、物理学家和纳米工程师团队开发了一种以前所未有的精度控制光子发射的设备。这项技术可以为量子计算带来更高效的微型光源、灵敏的传感器和稳定的量子比特

这篇题为“强抑制与3D硅光子带隙晶体共价结合的PbS量子点的自发发射”的论文发表在《物理化学杂志》上。

智能手机中消耗能量最多的部分是屏幕。减少屏幕上多余的能量会提高智能手机的耐用性。想象一下,你的智能手机每周只需要充电一次。然而,为了提高效率,您需要能够以更可控的方式发射光子

MINT工具箱

研究人员开发了“MINT工具箱”:一套来自数学、信息学、自然科学和技术等科学学科的工具。在这个工具箱里,有先进的化学工具。最重要的是聚合物刷,这是一种微小的化学链,可以将光子源固定在某个地方

第一作者Andreas Schulz解释道,“聚合物刷是从硅制成的所谓光子晶体内部的孔隙表面接枝到溶液中的。这是一个相当棘手的实验。因此,当我们在单独的X射线成像研究中看到光子源位于刷顶部的正确位置时,我们非常兴奋。”

通过添加纳米光子工具,该团队已经证明激发的光源被抑制了近50倍。在这种情况下,光源保持激发的时间是平时的50倍。该谱与用先进数学工具计算的理论谱非常吻合。第二作者Marek Kozoň;他说:“该理论预测零光,因为它属于虚构的无限延伸晶体。在我们真正的有限晶体中,发射的光是非零的,但非常小,这是一个新的世界纪录。”。Willem Vos说:“我们的多工具箱为从强烈稳定的激发态中获利的全新应用提供了机会。这些是光化学的核心,可能成为敏感的化学纳米传感器。”

More information: Andreas S. Schulz et al, Strongly Inhibited Spontaneous Emission of PbS Quantum Dots Covalently Bound to 3D Silicon Photonic Band Gap Crystals, The Journal of Physical Chemistry C (2024). DOI: 10.1021/acs.jpcc.4c01541

Journal information: Journal of Physical Chemistry C

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