อิเลคตรอนในกราฟีนดึงแสงออกมา

อิเลคตรอนในกราฟีนดึงแสงออกมา

การทดลองในปี ค.ศ. 1851 ซึ่งนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส  แสดงให้เห็นว่าแสงจะ “ถูกลากไปตาม” เมื่อมันเดินทางผ่านตัวกลางที่เคลื่อนที่ ซึ่งได้รับการปรับปรุงในศตวรรษที่ 21 โดยนักวิจัยในสหรัฐอเมริกา จีน และญี่ปุ่น การทำงานในสองทีมอิสระ นักวิจัยได้สังเกตผลกระทบที่คล้ายคลึงกันโดยที่ ลูกผสมที่ทำจากโฟตอนและอิเล็กตรอนที่แกว่งไปมา ถูกลากโดยอิเล็กตรอนที่ล่องลอยอยู่

ภายในกราฟีน 

(แผ่นคาร์บอนหนาหนึ่งอะตอม) เอฟเฟ็กต์ใหม่ซึ่งเด่นชัดกว่า ที่พบในแสง เป็นเครื่องมือเพิ่มเติมสำหรับศึกษาผลกระทบที่ไม่สมดุลในของเหลวอิเล็กตรอน และอาจนำไปสู่การปรับปรุงอุปกรณ์โฟโตนิกส์ตัวกลางเคลื่อนที่ใด ๆ สามารถลากคลื่นที่ผ่านตัวกลางได้ ถ้าตัวกลางเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว

กับคลื่น ความเร็วของคลื่นจะเพิ่มขึ้น ถ้าตัวกลางเคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้าม ความเร็วของคลื่นจะลดลง ทำนายว่าคลื่นแสงจะประสบผลเช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโดยปกติแล้วแสงจะเดินทางเร็วมาก ขนาดของเอฟเฟกต์การลากจึงมีขนาดเล็กมากและสามารถตรวจจับได้โดยใช้เทคนิค

ที่มีความไวสูงเท่านั้น ความสำเร็จ ในการทำเช่นนั้นช่วยสร้างแรงบันดาลใจให้กับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษนอกจากนี้ยังทำให้เขาได้รับเกียรติเป็นพิเศษ ในบรรดาสิ่งที่มีชื่อเสียงทั้งหมดที่มีชื่อจารึกไว้บนฐานของหอไอเฟลในกรุงปารีสในระหว่างการก่อสร้างในปี 1889 เป็นเพียงคนเดียวที่ยังมีชีวิต

อยู่ในเวลานั้น และถนนหลายสายในฝรั่งเศสก็ตั้งชื่อตามเขาการไหลของอนุภาคสี่ส่วนในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักวิจัยสองทีม หนึ่งทีมแห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย และอีกทีมหนึ่งแห่งมหาวิทยาลัยเลือกที่จะศึกษา ในกราฟีน เนื่องจากอิเล็กตรอนและพลาสมอน-โพลาริตอนในวัสดุนี้เดินทาง 

ด้วยความเร็วที่ใกล้เคียงกัน: อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่มากพอสมควร และพลาสมอน-โพลาริตอนที่มีอายุการใช้งานยาวนานจะแพร่กระจายช้ากว่าแสงมาก อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่เร็วจึงสร้างตัวกลางลากที่มีประสิทธิภาพสำหรับพลาสมอน-โพลาริตอนมากกว่าตัวกลางที่เคลื่อนที่ในการทดลอง

สำหรับแสง

นักวิจัยทั้งสองทีมเริ่มการทดลองด้วยการยิงลำแสงอินฟราเรดไปที่แท่งนาโนทองคำเพื่อ “ปล่อย” พลาสมอน-โพลาริตอนในอุปกรณ์สองขั้วที่ทำจากกราฟีน จากนั้นนักวิจัยได้ใช้เทคนิคนาโนสโคประยะใกล้ที่ไม่เหมือนใครเพื่อถ่ายภาพสแนปชอตของอนุภาคควอซิพีลาร์เหล่านี้ขณะที่พวกมันแพร่กระจายไป

ตามการไหลของอิเล็กตรอน ทั้งสองกลุ่มพบว่า ที่เดินทางในทิศทางตรงกันข้ามกับการไหลของอิเล็กตรอนมีความยาวคลื่นสั้นกว่า (และความเร็วต่ำกว่า) กว่าที่เดินทางในทิศทางเดียวกัน ความแตกต่างระหว่างความเร็วทั้งสองอยู่ระหว่าง 3 และ 4% อนุภาค “ไดแรค” ไร้มวลสมาชิกกลุ่มอธิบายว่า  

ในกราฟีนสามารถอธิบายได้ด้วยกฎที่คล้ายคลึงกับกฎหมายของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ข้อเท็จจริงนี้ทำให้พลาสมอน-โพลาริตอนของกราฟีนแตกต่างจากพลาสมอนในวัสดุทั่วไป ซึ่งเป็นไปตามกฎของฟิสิกส์คลาสสิก ในวัสดุทั่วไป ตัวอย่างเช่น ความเร็วสุดท้ายของพลาสมอนเป็นเพียงผลรวม

ของความเร็วเริ่มต้นและความเร็วเลื่อนของอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม ในกราฟีน อิเล็กตรอนมีพฤติกรรมเหมือนอนุภาค “ไดแรค” ที่ไม่มีมวล ดังนั้นจึงต้องได้รับการปฏิบัติโดยใช้แนวทางกึ่งสัมพัทธภาพด้วยการแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะทำการทดลองเชิงสัมพัทธภาพในการตั้งค่าแบบตั้งโต๊ะง่ายๆ ผลลัพธ์

ของทั้งสองทีมควรเปิดประตูสู่การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบอันตรกิริยาของสสารแสงที่ไม่สมดุลในระดับนาโน การค้นพบของพวกเขาอาจมีแอปพลิเคชันสำหรับอุปกรณ์โฟโตนิกส์ด้วยคุณสมบัติไม่เชิงเส้นที่เรียกว่าไม่ใช่การแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน โดยปกติแล้วคุณสมบัตินี้เป็นเรื่องยากมาก

โดยปกติแล้ว 

จำเป็นต้องใช้สนามแม่เหล็กภายนอกที่แรงมากหรือการสูบฉีดด้วยแสงแบบ (ซึ่งต้องใช้แสงเลเซอร์เข้มข้น) เพื่อทำลายสิ่งที่เรียกว่าสมมาตรแบบย้อนเวลานี้ ไม่สามารถใช้สนามแสงที่รุนแรงและแสงจ้าดังกล่าวกับอุปกรณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงได้ เนื่องจากสนามดังกล่าวจะส่งผลกระทบต่อส่วนประกอบ

ทั้งหมดที่อยู่ในนั้น อย่างไรก็ตาม ทั้งสองทีมได้แสดงให้เห็นว่าการไหลของอิเล็กตรอนแบบดริฟท์อาจเสนอทางเลือกอื่นในการทำลายสมมาตรแบบย้อนเวลาในอุปกรณ์ที่ใช้กราฟีน ความสามารถในการทำเช่นนี้อาจนำมาซึ่งการปรับปรุงการควบคุมอุปกรณ์โฟโตนิกส์ และอาจมีฟังก์ชันการทำงานใหม่ๆ ด้วย

และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังค้นหาวิธีเร่งอิเล็กตรอนในกราฟีนให้มีความเร็วสูงขึ้น เพื่อให้การไหลของพวกมันตรงกับความเร็ว ในวัสดุอย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น “เราจะพิจารณาการลากที่ความถี่ระดับเทระเฮิรตซ์ที่สำคัญทางเทคโนโลยี ซึ่งคาดว่าผลกระทบจะรุนแรงยิ่งขึ้น” ที่จะบรรลุผลสำเร็จในการทดลอง

ประเทศนิวซีแลนด์ ใช้เทคนิคที่เรียกว่าการสะสมของนาโนคลัสเตอร์เพื่อสร้างอิเล็กโทรดเศษส่วนโดยมีจุดประสงค์เพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้นระหว่างการปลูกถ่ายจอประสาทตากับสุขภาพที่ดี เซลล์ประสาทจอประสาทตา ในเทคนิคนี้ กลุ่มนาโนของวัสดุจะถูกพัดพาไปโดยการไหล

ของก๊าซเฉื่อยจนกระทั่งชนกับพื้นผิว ซึ่งพวกมันรวมตัวกันเป็นโครงสร้างแฟร็กทัลโดยใช้การรวมตัวที่จำกัดการแพร่กระจาย ที่เรียกว่านาโนฟลาวเวอร์เหล่านี้ (รูปที่ 4 ข ) มีลักษณะเฉพาะด้วย ค่า D เดียวกัน กับเซลล์ประสาทเรตินาที่พวกมันจะเกาะติด ในระหว่างกระบวนการสะสมตัว นาโนฟลาวเวอร์

จะสร้างนิวเคลียสที่จุดที่มีความขรุขระบนวัสดุพิมพ์ ดังนั้น เมื่อปลูกดอกไม้นาโนไว้บนโฟโตไดโอดของรากเทียม ความขรุขระของพื้นผิวจะถูกนำไปใช้เพื่อ “ปลูกดอกไม้นาโน” โดยอัตโนมัติ ทำให้เป็นกระบวนการที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการปลูกถ่ายในอนาคต ความท้าทายอย่างหนึ่งของกระบวนการเติบโตอยู่ที่การลดการโยกย้ายของนาโนคลัสเตอร์ไปตามขอบของนาโนฟลาวเวอร์ 

แนะนำ ufaslot888g