Emisión Ideal del Fotón del Carbón Nanotubes - Nueva Tecnología

Los nanotubes del Carbón, cilindros recientemente creados de los átomos de carbón apretado pegados, han deslumbrado científicos y a representantes técnicos con su filete aparentemente sin fin del special capacidad-de la resistencia a la tensión increíble a los chips de ordenador de la revolución. En la aplicación de hoy la Ciencia, la Universidad dos de los investigadores de Rochester agrega otra hazaña al filete de los nanotubes: emisión ideal del fotón.

“La anchura de banda de la emisión es tan estrecha como usted puede conseguir en la temperatura ambiente,” dice a Lukas Novotny, profesor de la óptica en Rochester y co-autor del estudio. Una emisión tan estrecha y constante puede hacer los campos tales como los sensores de la criptografía y de la único-molécula del quantum una realidad práctica.

El perfil de la emisión vino como sorpresa a Todd Krauss, profesor adjunto de la química en la Universidad, y a Novotny. Se habían establecido para definir simple la emisión, o la fluorescencia, de un único nanotube del carbón. Usando una técnica llamada microscopia confocal, las personas iluminaron un único nanotube con un de rayo láser fuertemente enfocada. El tubo absorbió la luz del laser y después re-emitió la luz en las nuevas frecuencias que llevaron la información sobre las características físicas y sus alrededores del tubo.

La luz emitida del nanotube estaba en longitudes de onda exactas, discretas, a diferencia de la mayoría de los objetos como las moléculas que irradian en (es decir más “confuso”) un rango más amplio de longitudes de onda en la temperatura ambiente.

Pero una mayor sorpresa estaba en el almacén para las personas.

“La emisión no era apenas perfectamente estrecha, él era constante por lo que podíamos medir,” dice a Krauss. En un capricho extraño de la física cuántica, las moléculas emiten generalmente sus fotones por cierto tiempo y después dejan, sólo de reanudar otra vez más adelante, como una señal de telégrafo. Los tubos que Krauss y Novotny medidos, sin embargo, seguían siendo balizas constantes a los límites de la sensibilidad de sus instrumentos. “Esto es muy emocionante porque para cualquier aplicación en la óptica del quantum, usted quiere un emisor constante y exacto del fotón,” dice Novotny.

Las emisiones Estrechas y una ausencia completa de centelleo tienen implicaciones de la tentación para los únicos emisor-dispositivos del fotón necesarios para release/versión confiable un único fotón en mando. El Departamento de Defensa de los E.E.U.U. está muy interesado en la criptografía del quantum que se convierte, un método teóricamente irrompible de información de la codificación, que necesita una manera segura de entregar los únicos fotones a pedido.

Otras aplicaciones vienen bajo la forma de sensores tan sensibles ellas pueden detectar una única molécula de una substancia. Por ejemplo, cuando una molécula biológica tal como una proteína ata a un nanotube, los nanotube perfeccionan cambios de la emisión, revelando la presencia y las características de la molécula. Detectar el cambio sería imposible si no estuviera para la naturaleza notable constante de la emisión del nanotube, porque un investigador no sabría con certeza si un cambio súbito en la emisión era apenas un parpadeo, ni fue significado indicar la presencia de la molécula de la meta.

Hasta apenas hace unos meses, la determinación de las características de la emisión de un nanotube era imposible. Los nanotubes del Carbón no pueden ser hechos individually-rather que vienen como un revoltijo como un montón de espaguetis. El Intentar medir la emisión del fotón de un tubo en el revoltijo es imposible porque el tubo pasará los fotones que absorbe a otros tubos en vez de re-emitirlos en su moda indicador. Con Qué científicos termine hacia arriba es una clase de promedio de lo que emitirá la colección de tubos--no las características de la emisión de un único tubo. Solamente dentro del último pocos meses tienen investigadores entendidos cómo quitar un único nanotube del montón de espaguetis para estudiar sus propiedades como individuo.

Krauss y Novotny ahora están ideando experimentos para probar la regularidad de la fluorescencia del nanotube más allá del rango de los experimentos iniciales, y están persiguiendo los estudios dirigidos determinando la anchura de banda posible mínima final de la emisión en las temperaturas ultracold.

5 de septiembre de 2003 Asentadoth

Date Added: Nov 17, 2003 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 02:05

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