به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، پژوهشگران دانشگاه گرونینگن نشان دادند که با استفاده از نقاط کوانتومی میتوان فرامادهای با خواص جالب توجه ساخت.
نقاط کوانتومی خوشههایی از حدود ۱۰۰۰ اتم هستند که به عنوان یک “ابر اتم” بزرگ عمل میکنند. طراحی دقیق خواص الکترونیکی این نقاط تنها با تغییر اندازه آنها امکانپذیر است. با این حال، برای ایجاد دستگاههای کاربردی، تعداد زیادی از نقاط باید در یک ماده جدید ترکیب شوند. در طی این فرآیند، اغلب ویژگیهای نقاط از بین میرود. اکنون، تیمی به سرپرستی ماریا آنتونیتا لوی، استاد فتوفیزیک و اپتوالکترونیک دانشگاه گرونینگن، موفق به ساخت یک فراماده الکترونیک نوری بسیار رسانا از طریق خود سازماندهی شده است. جزئیات مربوط به فرآیند ساخت این فراماده در مجله Advanced Materials، توضیح داده شده است.
نقاط کوانتومی PbSe (سلنید سرب) یا PbS (سولفید سرب) میتوانند نور مادون قرمز موج کوتاه را به جریان الکتریکی تبدیل کنند. این یک ویژگی مفید برای ساخت آشکارسازها یا سوئیچ برای مخابرات است. با این ح سهبعدی را تشکیل میدهند. لوی توضیح میدهد که یک ابرشبکه، که در آن نقاط مانند اتمهای یک بلور عمل میکنند. این ابرشبکه که توسط ابر اتمهای نقطه کوانتومی تشکیل شده است، بالاترین تحرک الکترون گزارش شده برای مجموعههای نقطه کوانتومی را نشان میدهند.
نیاز به تجهیزات ویژهای بود تا مشخص شود که متامتریال جدید چگونه به نظر میرسد. این تیم از یک میکروسکوپ الکترونی با وضوح اتمی برای نشان دادن جزئیات مواد استفاده کردند. آنها همچنین ساختار مقیاس بزرگ این ماده را با استفاده از روشی به نام پراکندگی اشعه ایکس با زاویه کوچک بررسی کردند.
اندازهگیریهای خواص الکترونیکی این ماده نشان میدهد که این ماده بسیار شبیه به یک نیمهرسانای حجیم است، اما خواص نوری نقاط کوانتومی را دارد. بنابراین، این آزمایش راه را برای ایجاد فرامواد جدید بر اساس نقاط کوانتومی هموار میکند.