נקודות קוונטיות הן חומרים ננו מוליכים למחצה מעשה ידי אדם המורכבים מכמה אלפי אטומים בלבד. בשל מספר האטומים הקטן, התכונות של נקודות קוונטיות הן בין אטום בודד או מולקולה לחומר בתפזורת עם מספר רב של אטומים. 

על ידי שינוי הגודל והצורה של ננו-חלקיקים, ניתן לכוונן עדין את התכונות האלקטרוניות והאופטיות שלהם - כיצד אלקטרונים מתחברים ונעים בחומר, וכיצד האור נספג ונפלט על ידו.

ככל שהשליטה בגודל ובצורה של ננו-חלקיקים מתעדנת יותר ויותר, גם מספר היישומים המסחריים גדל. טכנולוגיות אלו כוללות לייזרים, נוריות LED וטלוויזיות המשתמשות בטכנולוגיית נקודות קוונטיות.

ננו-חומרים של פרוסקיט מפוזרים בהקסאן ומוקרנים בלייזר. פליטת האור של חומרים אלו חזקה מאוד בשל עמידותם בפני פגמים פני השטח

עם זאת, קיימת בעיה שעלולה להשפיע על היעילות של מכשירים או מכשירים המשתמשים בננו-חומרים כגון מדיה פעילה. כאשר אור נספג בחומר, האלקטרונים מועלים לרמת אנרגיה גבוהה יותר, וכאשר הם חוזרים למצבם הבסיסי, כל אלקטרון יכול לשחרר פוטון לסביבה. בנקודות קוונטיות מסורתיות, תהליך החזרת האלקטרונים למצבם הבסיסי יופרע על ידי תופעות קוונטיות שונות, ובכך יעכב את פליטת האור לעולם החיצון.

מכיל אלקטרונים בדרך זו, מה שנקרא "מצב אפל", מעכב את פליטת האור. לעומת זאת, אלקטרונים יכולים לחזור במהירות למצב הבסיסי, ובכך לפלוט אור בצורה יעילה וישירה יותר ("מצב בהיר").

בסוג חדש של ננו-חומר העשוי מפרובסקיט, ניתן לקצר את העיכוב הזה, מה שעורר עניין רב בקרב חוקרי מדעי החומרים.

מחקר שנערך על ידי חוקרים מאוניברסיטת קמפינס במכון לכימיה ופיזיקה (על ידי) בסאו פאולו, ברזיל, עם מדענים מאוניברסיטת מישיגן בארצות הברית, עשה צעדים גדולים בכיוון זה, וסיפק תובנות חדשות לגבי סידן הפיזיקה הבסיסית של נקודות קוונטיות בעפרות טיטניום. מאמר על מחקר זה פורסם בכתב העת "Science Advances".

אנו משתמשים בספקטרוסקופיה קוהרנטית, המאפשרת לנו לנתח את ההתנהגות האלקטרונית של כל ננו-חומר בנפרד באוסף של עשרות מיליארדי חומרים ננומטרים. המחקר הזה הוא פורץ דרך מכיוון שהוא משלב ננו-חומר חדש יחסית-פרוסקיט-עם טכנולוגיית זיהוי חדשה לחלוטין. Lázaro Padilha Junior, החוקר הראשי של הפרויקט בברזיל, אמר ל-Agência FAPESP.

FAPESP תמכה במחקר זה על ידי הענקת מענק לפדיליה לחוקרים צעירים ומענק מחקר רגיל.

Padilha אמר שהצלחנו לאמת את סידור האנרגיה בין המצב הבהיר (קשור לשלישות) למצב הכהה (קשור לחוטים בודדים), והראה כיצד סידור זה תלוי בגודל הננו-חומר. גילינו גם את האינטראקציה בין המצבים הללו, המספקת הזדמנויות לשימוש במערכות אלו בתחומים טכניים אחרים, כמו מידע קוונטי.

בשל המבנה הגבישי של הפרובסקיט, רמת אנרגיית הבהירות מחולקת לשלוש רמות אנרגיה, היוצרות שלוש רמות אנרגיה. זה מספק דרכים שונות לעירור והחזרה של אלקטרונים למצב הקרקע. התוצאה הבולטת ביותר של המחקר, על ידי ניתוח המאפיינים של שלושת מצבי החיים הבהירים והאות הנפלט מהדגימה, השגנו ראיות לכך שהמצב האפל קיים, אך ממוקם בשלושה מצבים עם רמות אנרגיה גבוהות משתי בהירות. המשמעות היא שכאשר האור פוגע בדגימה, האלקטרונים הנרגשים ייתפסו רק כשהם ברמת האנרגיה הבהירה הגבוהה ביותר, ולאחר מכן יועברו למצב חשוך. אם הם תופסים בהירות נמוכה יותר, הם יכולים לחזור למצבם הבסיסי בצורה יעילה יותר.

כדי לחקור את האינטראקציה של אלקטרונים ואור בחומרים אלו, הקבוצה משתמשת בספקטרוסקופיה קוהרנטית רב-ממדית (mdc), בפרץ של פולסי לייזר קצרים במיוחד (כ-80 פמט-שניות לתקופה, או 80/1000000000000000 שניות) קירור קרן אל מינוס 269 ב דגימות perovskite מעלות צלזיוס.

הדופק מקרין את הדגימה במרווחי זמן מבוקרים בקפדנות. על ידי שינוי המרווח והתפקוד של מרווח הדגימה הנפלט על ידי אור הגשוש, נוכל לנתח את האינטראקציה האלקטרונית-אור והדינמיקה שלה בדיוק בזמן, למפות את עידן האינטראקציה הטיפוסי, רמת האנרגיה שלהם ואת האינטראקציה עם חלקיקים אחרים.

ניתן להשתמש בטכנולוגיית MDCS כדי לנתח מיליארדי ננו-חלקיקים בו-זמנית ולהבחין בין משפחות שונות של ננו-חלקיקים במדגם.

מערכת הניסוי פותחה על ידי צוות בראשות סטיבן קונדיף, חוקר ראשי באוניברסיטת מישיגן. חלק מהמדידות הללו בוצעו על ידי דיוגו אלמיידה, חבר לשעבר בצוות קנדיף, שעובד כעת במעבדת הספקטרוסקופיה האולטרה-מהירה של יוניקמפ והשיג אותן בהדרכת פדילה. מלגת פוסט-דוקטורט של FAPESP.

הנקודות הקוונטיות יוצרו על ידי לואיז גוסטבו בונאטו, דוקטורנט במכון UNICAMP לכימיה. אנה פלביה נוגיירה, החוקרת הראשית של המחקר הברזילאי, אמרה שהמאמצים של בונאטו בהכנת נקודות קוונטיות והפתרונות שלו חשובים מאוד. ניתן לראות זאת מהאיכות והגודל של נקודות קוונטיות ומהתכונות של ננו-חומרים. תהיה מוכח. נוגיירה הוא פרופסור במכון לכימיה (IQ-UNICAMP) והחוקר הראשי של מחלקת המחקר הראשונה של מרכז חדשנות האנרגיה החדשה (CINE), שהוא המרכז למחקר הנדסי (ERC) שהוקם על ידי FAPESP ו-Shell.

התוצאות המתקבלות חשובות מאוד מכיוון שהידע על התכונות האופטיות של חומרים והתנהגותם האלקטרונית מספק הזדמנויות לפיתוח טכנולוגיות חדשות באופטיקה מוליכים למחצה ואלקטרוניקה. סביר מאוד שהתוספת של perovskite תהפוך למאפיין המשמעותי ביותר של הדור הבא של מכשירי הטלוויזיה.

קישור למאמר זה: השימוש בננו-חומרי פרוסקיט צפוי לחולל מהפכה במכשירים האלקטרוניים של הדור הבא

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין שירותי.מוסמך ISO 9001:2015 &AS-9100. יצרן עיבוד שבבי בקנה מידה גדול של תיקים רפואיים, מתן עיצוב תלת מימד, אב טיפוס ושירותי משלוח גלובליים. מציע גם מארזים קשיחים, EVA חצי קשיח, מארזים תפורים רכים, פאוצ'ים ועוד עבור יצרני OEM. כל המארזים מיוצרים בהתאמה אישית לפי מפרטים עם אינסוף שילובים של חומרים, תבניות, כיסים, לולאות, רוכסנים, ידיות, לוגו ואביזרים. אפשרויות חסינות זעזועים, עמידות במים וידידותיות לסביבה. חלקים רפואיים, תגובת חירום, חלקים אלקטרוניים, תאגידים, חינוך, צבא, ביטחון, ספורט, חוצות ותעשיות בנייה. השירותים כוללים ייעוץ לקונספט של מקרה, עיצוב תלת מימד, יצירת אב טיפוס, יצירת רוטוטיפוס,קידוח CNC שירותים וייצור. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן האספקה ​​הצפוי. אנו נתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, אתה מוזמן לפנות אלינו ישירות ( sales@pintejin.com ).