Ultimate magazine theme for WordPress.

نور قوی ، گرمای زیاد حاصل از نانومحاف بین الکترودهای پلاسمونیک

0

نور قوی ، گرمای زیاد حاصل از نانومحاف بین الکترودهای پلاسمونیک

 

 

نور قوی ، گرمای زیاد حاصل از نانومحاف بین الکترودهای پلاسمونیک
فیزیکدانان دانشگاه رایس کشف کردند که می توان فلزات پلاسمونیک را به “حامل های گرم” تولید کرد که به نوبه خود در شکاف های در مقیاس نانو بین الکترودها نور شدید و غیرمنتظره ای منتشر می کنند. این پدیده می تواند برای تحلیل فوتوکاتالیز ، اپتیک کوانتوم و الکترونیکی نوری مفید باشد. اعتبار: Longji Cui و دانشگاه Yunxuan Zhu / Rice

نور قوی ، گرمای زیاد حاصل از نانومحاف بین الکترودهای پلاسمونیک مشاهده ظهور نور از یک آزمایش در مقیاس نانو برای فیزیکدانان دانشگاه رایس تعجب آور نبود. اما توجه آنها زمانی جلب شد که آن نور ۱۰ هزار برابر بیشتر از حد انتظار بود.

دانشکده ها :  داگ ناتلسون ، فیزیکدان مواد تغلیظ شده و همکارانش در رایس و دانشگاه کلرادو بولدر این انتشار عظیم را از شکاف در مقیاس نانو بین دو الکترود ساخته شده از مواد پلاسمونیک ، به ویژه طلا کشف کردند.

چند سال پیش آزمایشگاه دریافته بود که الکترون های هیجان زده پرش شکاف ، پدیده ای شناخته شده به عنوان تونل زنی ، ولتاژ بیشتری را ایجاد می کند تا اینکه در سیستم عامل های فلزی شکاف وجود نداشته باشد.

در مطالعه جدید در مجله انجمن شیمی آمریکا Nano Letters ، وقتی این الکترونهای داغ توسط الکترونهای هدایت شده به تونل بین الکترودهای طلا ، ترکیب مجدد آنها با حفره های ساطع شده نور شدید ، و هرچه ولتاژ ورودی بیشتر باشد ، نور روشن تر می شود.

این تحقیق به سرپرستی ناتلسون و نویسندگان برجسته Longji Cui و Yunxuan Zhu در مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر شد Nano Letters و باید مورد توجه کسانی باشد که در زمینه الکترونیکی الکترونیکی ، اپتیک کوانتوم و تجزیه و تحلیل کوانتومی تحقیق می کنند.

این اثر به پلاسمونهای فلز ، موجهای انرژی که در سطح آن جریان دارند ، بستگی دارد. ناتلسون گفت: “مردم این ایده را بررسی کرده اند که پلاسمون ها برای طیف انتشار نور الکتریکی مهم هستند اما در وهله اول تولید این حامل های گرم نیستند.” “اکنون ما می دانیم که پلاسمون ها در این روند چندین نقش را بازی می کنند.”

نور قوی ، گرمای زیاد حاصل از نانومحاف بین الکترودهای پلاسمونیک
در بالا ، یک تصویر نشان می دهد که تنظیمات آزمایشی ایجاد شده در دانشگاه رایس برای بررسی تأثیر چگونگی جریان باعث می شود که پلاسمون های سطح محلی (LSP) برای تولید حامل های گرم در نانوسیم بین دو الکترود ایجاد شوند. مرکز ، یک عکس محل اتصال تونل ساطع کننده نور بین دو الکترود طلا با ورودی از ۱ تا ۱٫۲ ولت را نشان می دهد. در پایین ، یک نمودار طیف سنجی انرژی و شدت فوتون تولید شده در محل اتصال را نشان می دهد. اعتبار: گروه تحقیقاتی ناتلسون / دانشگاه رایس

محققان چندین فلز را به صورت الکترودهای میکروسکوپی ، پاپیونی و دارای نانو گپ تشکیل دادند ، بستر آزمایشی که توسط آزمایشگاه ایجاد شده و به آنها امکان می دهد تا انتقال الکترون و طیف سنجی نوری را همزمان انجام دهند. طلا بهترین عملکرد در بین الکترودهایی است که آنها امتحان کرده اند ، از جمله ترکیبات دارای کروم میراث دار با plasmon و پالادیوم برای کمک به تعریف قسمت پلاسمونها در این پدیده انتخاب شده است.

“ناتلسون” گفت: “اگر تنها نقش پلاسمون ها کمک به روشن شدن زوج باشد ، در نتیجه تفاوت بین کار با طلا و چیزی مانند پالادیوم می تواند عامل ۲۰ یا ۵۰ باشد.” “این واقعیت که این یک عامل ۱۰،۰۰۰ است ، به شما می گوید که اتفاق متفاوتی در جریان است.”

به نظر می رسد دلیل این امر این است که پلاسمون ها “تقریباً بلافاصله” در الکترونها و حفره های داغ تجزیه می شوند. ناتلسون گفت: “این چرخش مداوم ، با استفاده از جریان برای زدن مواد به تولید الکترون و سوراخ های بیشتر ، این توزیع داغ حامل ها را در حالت پایدار به ما می دهد و ما می توانیم آن را برای چند دقیقه حفظ کنیم.” / p>

از طریق طیف نور ساطع شده ، اندازه گیری های محققان نشان داد که حامل های گرم واقعاً گرم هستند و به دمای بالاتر از ۳۰۰۰ درجه فارنهایت می رسند در حالی که الکترودها نسبتاً خنک هستند ، حتی با ورودی متوسط ​​حدود ۱ ولت.

ناتلسون گفت این کشف می تواند در پیشبرد الکترونیکی الکترونیکی و اپتیک کوانتوم مفید باشد ، مطالعه فعل و انفعالات ماده سبک در مقیاس های ناپدید ناپذیر. وی گفت: “و از نظر شیمی این ایده که می توانید حامل های بسیار داغ داشته باشید هیجان انگیز است.” “این بدان معنی است که شما ممکن است برخی از فرآیندهای شیمیایی را سریعتر از حد معمول انجام دهید.

“بسیاری از محققان علاقه مند به فوتوکاتالیز پلاسمونیک هستند ، جایی که شما نور را می تابانید ، باعث تحریک پلاسمون ها می شوید و حامل های گرم حاصل از آن پلاسمون ها شیمی جالب انجام می دهند.” “این مکمل آن است. در اصل ، شما می توانید پلاسمون ها را از نظر الکتریکی تحریک کنید و حامل های داغی که تولید می کنند می توانند شیمی جالب انجام دهند.”

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.