自发光辐射的重新发现

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/20 19:17:38
[本站综合报道]    美国伯克利实验室的研究人员研发出一种纳米光学天线,可极大增强原子、分子和半导体量子点的自发辐射。该进展为发光二极管在短距光通信,包括光学互连芯片和其他潜在应用方面取代激光器开启了大门。


伯克利实验室材料科学分部的电气工程师Eli Yablonovi说:"与受激光辐射相比,自发光辐射一直不被重视"。


“但是,利用恰当的光学天线,自发光辐射实际上可以比受激光辐射更快。”


Yablonovitch任教于加州大学伯克利分校,指导美国国家科学基金会中心从事节能电子科学(E3S)的研究,同时他也是伯克利Kavli能源纳米科学研究所 (Kavli ENSI) 的成员之一。他率领了一个团队,使用由金制成的外部天线,使铟镓砷磷 (InGaAsP) 制成的纳米棒的自发光辐射有效增强了115倍。


这个接近200倍的增加,在减小受激光辐射和自发光辐射速度差方面,具有里程碑意义。当增加到200倍时,自发辐射率会超过受激辐射率。


Yablonovitch 说,"我们相信利用光学天线,自发辐射率增强有可能超过2500 倍,同时保持50%以上的发光效率,"采用光学天线增强型发光二级管替换微芯片上导线,将实现更快的光互连和更强的计算能力。"


该项研究成果发表在美国国家科学院学报 (PNAS)中,论文题为"光学天线增强型自发光辐射"。Yablonovitch 和加州大学伯克利分校的吴明是通讯作者,合作者是迈克尔.艾格尔斯顿,凯文.梅塞尔和张黎明。


在高科技的世界,激光无处不在,已经成为高速光通信的主力。然而,激光在诸如一米或更小的短距光通信方面也存在弊端——他们消耗过多电能,通常会占用太多空间。发管二极管将成为更有效的替代选择,但却受限于它们的自发辐射率。


Yablonovitch 说"由于分子太小,不能作为自己的天线,分子大小的辐射源的自发辐射被减慢了许多数量级。”“加快这些自发光辐射的关键是将辐射分子结合成半波长天线。虽然我们已经拥有广播电台的天线120年了,但在某种程度上,我们忽视了光学天线。有时伟大的发现就在我们眼前,等待我们去发现。


Yablonovitch 和同事在他们的光学天线中使用拱形天线结构。方形铟镓砷磷纳米棒表面涂有一二氧化钛隔离层,为纳米棒和垂直沉积在其上共同形成天线的纳米线之间提供隔离。


作为自发光辐射材料的铟镓砷磷,已广泛用于红外激光通信和光电探测器。


  除了应用于短距离通信,配有光学天线的发光二极管在光电探测器也有重要应用。光学天线还可以应用于成像、生物传感和数据存储。
http://www.dsti.net/Information/News/92988[本站综合报道]    美国伯克利实验室的研究人员研发出一种纳米光学天线,可极大增强原子、分子和半导体量子点的自发辐射。该进展为发光二极管在短距光通信,包括光学互连芯片和其他潜在应用方面取代激光器开启了大门。


伯克利实验室材料科学分部的电气工程师Eli Yablonovi说:"与受激光辐射相比,自发光辐射一直不被重视"。


“但是,利用恰当的光学天线,自发光辐射实际上可以比受激光辐射更快。”


Yablonovitch任教于加州大学伯克利分校,指导美国国家科学基金会中心从事节能电子科学(E3S)的研究,同时他也是伯克利Kavli能源纳米科学研究所 (Kavli ENSI) 的成员之一。他率领了一个团队,使用由金制成的外部天线,使铟镓砷磷 (InGaAsP) 制成的纳米棒的自发光辐射有效增强了115倍。


这个接近200倍的增加,在减小受激光辐射和自发光辐射速度差方面,具有里程碑意义。当增加到200倍时,自发辐射率会超过受激辐射率。


Yablonovitch 说,"我们相信利用光学天线,自发辐射率增强有可能超过2500 倍,同时保持50%以上的发光效率,"采用光学天线增强型发光二级管替换微芯片上导线,将实现更快的光互连和更强的计算能力。"


该项研究成果发表在美国国家科学院学报 (PNAS)中,论文题为"光学天线增强型自发光辐射"。Yablonovitch 和加州大学伯克利分校的吴明是通讯作者,合作者是迈克尔.艾格尔斯顿,凯文.梅塞尔和张黎明。


在高科技的世界,激光无处不在,已经成为高速光通信的主力。然而,激光在诸如一米或更小的短距光通信方面也存在弊端——他们消耗过多电能,通常会占用太多空间。发管二极管将成为更有效的替代选择,但却受限于它们的自发辐射率。


Yablonovitch 说"由于分子太小,不能作为自己的天线,分子大小的辐射源的自发辐射被减慢了许多数量级。”“加快这些自发光辐射的关键是将辐射分子结合成半波长天线。虽然我们已经拥有广播电台的天线120年了,但在某种程度上,我们忽视了光学天线。有时伟大的发现就在我们眼前,等待我们去发现。


Yablonovitch 和同事在他们的光学天线中使用拱形天线结构。方形铟镓砷磷纳米棒表面涂有一二氧化钛隔离层,为纳米棒和垂直沉积在其上共同形成天线的纳米线之间提供隔离。


作为自发光辐射材料的铟镓砷磷,已广泛用于红外激光通信和光电探测器。


  除了应用于短距离通信,配有光学天线的发光二极管在光电探测器也有重要应用。光学天线还可以应用于成像、生物传感和数据存储。
http://www.dsti.net/Information/News/92988
为什么这些首创性的发现都是在西方国家实验室,而这些发现并不需要多高的投入或重大的难度,只要有灵感有创意有实验去做就行了,像这样一种未来具备诺奖可能的发现又一次成为了别人的禳中之物实在令人遗憾。
中国真得要开始做一些基础性的研究了,要知道基础性的研究并不一定需要大投入或大团队,要的是国家的政策的支持和对完全兴趣性的研究的宽容,中国不能再像过去那样只是为了达到目种立杆
见影的目标而进行研究了。
中国de发现有,只不过loushang视而不见,光是本班三页之内就有至少两条
中国的领导只考虑那些能尽快应用赚钱的技术和能出名声的热点项目。常年坐冷板凳的基础科研,可不怎么受重视。
中国真得要开始做一些基础性的研究了,要知道基础性的研究并不一定需要大投入或大团队,要的是国家的政策的 ...
你在这里说会遭到抨击,比如体制党什么的。x_x

东方亮1 发表于 2015-2-19 16:00
你在这里说会遭到抨击,比如体制党什么的。x_x


中国科学状况不佳体制因素应该是其中之一,据说国内各种学术机构。。科研投入世界前列,但经费很大部分没用到科研上,这个科研体制运作是有大问题的
再看中国的政治体制是封建专制王朝,统治特权阶层的利益为先。所以处处讲政治。并且伴随的各种封建官场文化。同时现在无论网络还是媒体各种封锁,全世界也么有几个国家这么干的,为的就是维护目前特权阶层的利益框架不被外来人权民主思想的动摇,于是必然伴随着学术自由氛围的障碍。
还有一点就是。科研基础溥弱
东方亮1 发表于 2015-2-19 16:00
你在这里说会遭到抨击,比如体制党什么的。x_x


中国科学状况不佳体制因素应该是其中之一,据说国内各种学术机构。。科研投入世界前列,但经费很大部分没用到科研上,这个科研体制运作是有大问题的
再看中国的政治体制是封建专制王朝,统治特权阶层的利益为先。所以处处讲政治。并且伴随的各种封建官场文化。同时现在无论网络还是媒体各种封锁,全世界也么有几个国家这么干的,为的就是维护目前特权阶层的利益框架不被外来人权民主思想的动摇,于是必然伴随着学术自由氛围的障碍。
还有一点就是。科研基础溥弱
yzwancd 发表于 2015-2-19 07:26
为什么这些首创性的发现都是在西方国家实验室,而这些发现并不需要多高的投入或重大的难度,只要有灵感有创 ...
纳米电子器件就是拿钱堆出来的
为什么这些首创性的发现都是在西方国家实验室,而这些发现并不需要多高的投入或重大的难度,只要有灵感有创 ...
在中国,被扣个民科的帽子,就万劫不复了。古代也有类似的帽子,比如妖言惑众,奇技淫巧。