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Émission Idéale de Photon des Nanotubes de Carbone - Technologie Neuve

Les nanotubes de Carbone, cylindres récent produits des atomes de carbone fortement collés, ont brillé des scientifiques et des ingénieurs avec leur liste apparemment sans fin d'offre spéciale capacité-de résistance à la traction incroyable aux puces pour ordinateurs de révolution. Dans la délivrance d'aujourd'hui de la Science, l'Université deux des chercheurs de Rochester ajoutent un autre exploit à la liste des nanotubes : émission idéale de photon.

« La largeur de bande d'émission est aussi étroite que vous pouvez atteindre la température ambiante, » dit Lukas Novotny, professeur de bloc optique à Rochester et co-auteur de l'étude. Un Tels étroit et émission régulière peuvent effectuer des zones telles que des senseurs de cryptographie et d'unique-molécule de tranche de temps une réalité pratique.

Le profil d'émission est venu comme surprise pour Todd Krauss, professeur adjoint de chimie à l'Université, et Novotny. Ils s'étaient mis à définir simplement l'émission, ou la fluorescence, d'un nanotube unique de carbone. À l'aide d'une microscopie confocale appelée de technique, l'équipe a illuminé un nanotube unique avec un faisceau laser fortement orienté. Le tube a absorbé la lumière du laser et re-a puis émis la lumière aux fréquences neuves qui ont diffusé des informations sur les caractéristiques matérielles et ses environs du tube.

La lumière émise du nanotube était dans des longueurs d'onde précises et discrètes, à la différence de la plupart des objectifs comme les molécules qui rayonnent dans (c.-à-d. plus de « brouillé ») un domaine plus grand des longueurs d'onde à la température ambiante.

Mais une surprise plus grande était en magasin pour l'équipe.

« L'émission n'était pas simplement parfaitement étroite, il était régulière dans la mesure où nous avons pu mesurer, » dit Krauss. Dans un caprice étrange du physique quantique, les molécules émettent habituellement leurs photons pendant un certain temps et cessent alors, seulement de reprendre de nouveau plus tard, comme un signal télégraphique. Les tubes que Krauss et Novotny mesurés, cependant, sont restés les radiophares réguliers aux limites de la sensibilité de leurs instruments. « C'est très passionnant parce que pour n'importe quelle application dans le bloc optique de tranche de temps, vous voulez un émetteur régulier et précis de photon, » dit Novotny.

Les émissions Étroites et une absence totale de clignotement ont des implications de tentation pour les émetteur-dispositifs uniques de photon requis pour relâcher fiable un photon unique sur la commande. Le Ministère de la Défense des États-Unis est très intéressé par la cryptographie se développante de tranche de temps, une méthode théoriquement incassable d'information de codage, qui rend nécessaire une voie fiable de livrer les photons uniques sur demande.

D'Autres applications viennent sous forme de senseurs si sensibles elles peuvent trouver une molécule unique d'une substance. Par exemple, quand une molécule biologique telle qu'une protéine grippe à un nanotube, l'émission parfaite du nanotube change, indiquant la présence et les caractéristiques de la molécule. Trouver la modification serait impossible s'il n'étaient pas pour la nature remarquablement régulière de l'émission de nanotube, parce qu'un chercheur ne saurait pas pour certain si un changement subit de l'émission était juste une lueur, ou étaient censés indiquer la présence de la molécule-cible.

Jusque juste à il y a quelques mois, la détermination des caractéristiques d'émission d'un nanotube était impossible. Des nanotubes de Carbone ne peuvent pas être effectués à individually-rather qu'ils viennent comme pêle-mêle comme une pile des spaghetti. L'Essai de mesurer l'émission de photon d'un tube dans le pêle-mêle est impossible parce que le tube réussira les photons qu'il absorbe à d'autres tubes au lieu de re-les émettre de sa mode indicatrice. Avec Quels scientifiques terminez est une sorte de moyenne de ce que le ramassage de tubes émettra--pas les caractéristiques d'émission d'un tube unique. Seulement dans les derniers mois ayez les chercheurs figurés à l'extérieur comment retirer un nanotube unique de la pile des spaghetti afin d'étudier ses propriétés en tant que personne.

Krauss et Novotny conçoivent maintenant des expériences pour tester la régularité de la fluorescence de nanotube au delà du domaine des premières expériences, et poursuivent des études visées déterminant la largeur de bande possible minimum éventuelle d'émission aux températures ultracold.

Posté le 5 septembre 2003th

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

Last Update: 12. June 2013 01:45

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