据最新一期《自然》杂志报道,美国纽约市立大学研究人员在创造新型光热材料方面迈出重要一步:他们首次实现了一种利用电流激发声子极化激元的新机制,为开发更低成本、更小巧的长波红外光源和更高效的冷却设备开辟了新途径。
人们常常苦恼,手机用久了就发烫,未来这一问题有望解决,并且手机还有望内置微小传感器,以超高灵敏度和精确度识别危险化学品或污染物。
声子极化激元是一种独特的电磁波,当光与材料晶格结构中的振动相互作用时,就会产生这种波。它具有许多独特性质,例如能将长波红外光的能量集中到极小的体积内,甚至小到几十纳米,还能形成高效热传导通道。这种“光热双优”的属性使其成为亚波长成像、分子传感器、电子器件内热管理等应用的理想选择。
此次发现的关键在于,研究团队将单层石墨烯嵌在两块六方氮化硼(hBN)之间,构建出一种“三明治”结构。hBN中的双曲声子极化激元(HPhP)如同在材料内部反复折射的光线,与石墨烯中高速移动的电子发生强烈碰撞。电子与HPhP碰撞时,会将多余的能量转移给HPhP,而HPhP会迅速将热量扩散到更大的区域。
实验发现,仅施加1伏特/微米的微弱电场,石墨烯中的电子就如同被注入能量的赛跑选手,能与HPhP发生高效散射,这凸显了HPhP电致发光的效率。该研究首次实验证明,仅通过电学方法就能激发声子极化激元。
研究还揭示了HPhP电致发光背后有趣的物理原理。当石墨烯中的电子浓度较低时,HPhP以带间跃迁形式发射。然而,在较高的电子浓度下,HPhP发射则通过石墨烯中的带间跃迁和带内切伦科夫辐射同时进行。
实现声子极化激元的电致发光,不仅为开发纳米级长波红外或太赫兹光源开辟了新途径,还为能源应用带来了新机遇。从下一代分子传感到改进电子设备的热管理,这一创新有望为节能紧凑型技术带来变革。
据最新一期《自然》杂志报道,美国纽约市立大学研究人员在创造新型光热材料方面迈出重要一步:他们首次实现了一种利用电流激发声子极化激元的新机制,为开发更低成本、更小巧的长波红外光源和更高效的冷却设备开辟了新途径。
人们常常苦恼,手机用久了就发烫,未来这一问题有望解决,并且手机还有望内置微小传感器,以超高灵敏度和精确度识别危险化学品或污染物。
声子极化激元是一种独特的电磁波,当光与材料晶格结构中的振动相互作用时,就会产生这种波。它具有许多独特性质,例如能将长波红外光的能量集中到极小的体积内,甚至小到几十纳米,还能形成高效热传导通道。这种“光热双优”的属性使其成为亚波长成像、分子传感器、电子器件内热管理等应用的理想选择。
此次发现的关键在于,研究团队将单层石墨烯嵌在两块六方氮化硼(hBN)之间,构建出一种“三明治”结构。hBN中的双曲声子极化激元(HPhP)如同在材料内部反复折射的光线,与石墨烯中高速移动的电子发生强烈碰撞。电子与HPhP碰撞时,会将多余的能量转移给HPhP,而HPhP会迅速将热量扩散到更大的区域。
实验发现,仅施加1伏特/微米的微弱电场,石墨烯中的电子就如同被注入能量的赛跑选手,能与HPhP发生高效散射,这凸显了HPhP电致发光的效率。该研究首次实验证明,仅通过电学方法就能激发声子极化激元。
研究还揭示了HPhP电致发光背后有趣的物理原理。当石墨烯中的电子浓度较低时,HPhP以带间跃迁形式发射。然而,在较高的电子浓度下,HPhP发射则通过石墨烯中的带间跃迁和带内切伦科夫辐射同时进行。
实现声子极化激元的电致发光,不仅为开发纳米级长波红外或太赫兹光源开辟了新途径,还为能源应用带来了新机遇。从下一代分子传感到改进电子设备的热管理,这一创新有望为节能紧凑型技术带来变革。
记者从中国科学院金属研究所获悉,该所沈阳材料科学国家研究中心胡卫进研究员与合作者,提出利用缓冲层定量调控薄膜应变,延迟铁电薄膜晶格弛豫从而增强铁电极化强度的策略,成功揭示极化强度同铁电 3月17日,记者从陆军军医大学西南医院获悉,该院消化内科教授陈磊团队联合陆军军医大学教授张定林首次提出,活性氧响应性纳米材料能够把程序性死亡配体-1蛋白精准传递到肠道炎症部位,有效缓解肠炎 3月17日记者获悉,哈尔滨医科大学公共卫生学院副院长、教授田懋一与副研究员叶鹏鹏团队在一项研究中提出,应将预防老年人跌倒与国家基本公共卫生服务中各项服务流程融合起来。该研究全面梳理了 3月17日,记者从海南大学获悉,该校化学化工学院副教授李萌婷与相关研究团队合作,合成了多功能复合金纳米花颗粒。该颗粒配合温和光热、光动力、药物控释联合疗法,可有效促进感染性组织再生修复。 再打一局游戏就睡,再刷几个视频就睡,终于放下手机,关灯睡觉了……结果翻来覆去睡不着,半夜醒来再也睡不着,为什么明明睡着了,睡眠质量却不高?3月21日是世界睡眠日,最新发布的《2024中国 3月25日消息,国内一场经济高峰论坛上,iPhone总裁蒂姆·库克再次成为焦点。然而,引起人们关注的并非库克的讲话内容,而是一张自拍照片。在论坛现场,一位观众与库克自拍合影,但引人注目的是她手中 。本文链接:声子极化激元电激发首次实现http://www.sushuapos.com/show-2-11399-0.html
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