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Uso de New Nanofios de silício-liga de tungstênio melhorar a eficácia de Single-Photon Detector

Published on July 2, 2011 at 7:37 AM

Por Cameron Chai

O National Institute of Standards and Technology (NIST), os cientistas substituíram o material supercondutor usado em seu detector de fóton único com uma liga de tungstênio de silício-novo, o que aumentou a eficácia do detector, bem como a sua sensibilidade à luz com comprimentos de onda mais longos.

Com a liga de tungstênio de silício-novo, o ultra detectores podem ser usados ​​em estudos experimentais sobre a natureza da realidade, sistemas e comunicações quânticas e aplicativos-e-vem, como sensoriamento remoto.

O detector de nanofios supercondutores é um entre os vários sensores projetados ou utilizados no NIST para gravar fótons individuais.

Colorized micrografia de um detector de fóton único ultra feitas de nanofios supercondutores

O modelo de liga de tungstênio de silício do NIST demonstrou uma eficácia de 19-40% em uma ampla gama de comprimentos de onda entre 1280 e 1650 nm, que inclui espectros utilizados em telecomunicações. As restrições do detector são principalmente devido à absorção de fótons imperfeita e sua eficácia pode chegar a 100% por melhorias de projeto ainda.

Detectores nanofio supercondutor são ultra-rápida e pode contar com cerca de um bilhão de fótons por segundo. Eles demonstram mínimo contagens escuras ou falso, a função com uma ampla gama de comprimentos de onda, e gerar sinais fortes, principalmente em comprimentos de onda de telecomunicações.

A produção de longas e estreitas, os nanofios de alta sensibilidade a partir de nitreto de nióbio é difícil. A sensibilidade da liga de tungstênio de silício de alta energia, que produz sinais altamente confiável, é a principal razão para a sua seleção pelo NIST. A liga de tungstênio de silício permite que um fóton de quebrar mais pares de elétrons de nitreto de nióbio. A estrutura interna da liga de tungstênio é menos granular e mais uniforme, produzindo os nanofios com alta sensibilidade.

Com maior sensibilidade à energia, os nanofios feitos de tungstênio liga de silício pode ter tamanhos maiores de até 150 nm de largura, quando comparado a 100 nm ou abaixo de nitreto de nióbio, o que resulta na absorção de todos os fótons sem esforço, devido à expansão das áreas funcionais de o detector.

Os pesquisadores do NIST agora tentar aumentar a eficácia de detectores de liga de tungstênio por entrincheirar-os em cavidades ópticas que capturam a luz para a absorção de ultra alta. O ultra detectores de nanofios eficiente pode ser usado em aplicações desafiadoras, incluindo linear computação quântica óptico que codifica os dados em fótons individuais.

Fonte: http://www.nist.gov

Last Update: 10. October 2011 01:10

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