控制纳米级半导体中的压电效应

通过固体材料的压缩和膨胀产生电场的现象被称为“压电效应”,在手表、运动传感器、精密定位系统等日常用品上都有广泛的应用。欧洲杯足球竞彩研究人员麦吉尔大学的化学系现在已经发现如何控制纳米级半导体的这种效应,称为“量子点”,使难以置信的微小新产品的开发成为可能。

Kambhampati博士实验室里的激光用来照射量子点。

虽然“量子”这个词在日常语言中用来指非常大的东西,但它实际上指的是某些物理量可以改变的最小的量。一个量子点的直径只有10到50个原子,或者小于10纳米。相比之下,DNA双螺旋的直径只有2纳米。麦吉尔大学的研究人员发现了一种方法,可以让单个电荷驻留在点的表面,从而在点内部产生一个大的电场。这个电场产生巨大的压电力,导致这些点在一万亿分之一秒内迅速膨胀和收缩。最重要的是,该团队能够控制这种振动的大小。

硒化镉量子点具有广泛的应用前景。太阳能是一个已经被探索的领域,但是这个新发现为这些点的其他纳米级设备的应用铺平了道路。这一发现为控制纳米电子器件的速度和开关时间提供了一种方法,甚至可能开发出纳米级电源,通过这种方式,一个小的压缩就可以产生大的电压。

Patanjali Kambhampati教授实验室的博士研究员Pooja Tyagi解释说:“压电效应以前从来没有被控制到这种规模,所以可能的应用范围是非常令人兴奋的。”“例如,可以通过分析一种材料的振动来计算其所处溶剂的压力。随着进一步的发展和研究,也许我们可以通过注射这些点,用激光照射它们,并分析它们的振动来确定压力,从而非侵入性地测量血压。”Tyagi指出,硒化镉是一种有毒金属,所以在这个特殊的例子中,需要克服的障碍之一是寻找替代材料。

这项研究发表在《纳米快报》上,并获得了加拿大创新基金会、加拿大自然科学和工程研究理事会以及自然与技术基金会Québécois de la Recherche sur la Nature et les Technologies的资助。欧洲杯线上买球

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