Los científicos del Instituto Suizo de Nanociencia y la Universidad de Basilea han logrado acoplar un punto cuántico extremadamente pequeño con un nanocable con forma de trompeta 1,000 veces más grande. El movimiento del nanocable se puede detectar con una sensibilidad de 100 femtómetros a través de la longitud de onda de laluz emitida por el punto cuántico. Por el contrario, la oscilación del nanocable puede verse influenciada por la excitación del punto cuántico con un láser. Comunicaciones de la naturaleza publicado los resultados
Los equipos del Profesor Richard Warburton y Argovia Profesor Martino Poggio en el Departamento de Física y el Instituto Suizo de Nanociencia en la Universidad de Basilea trabajaron con colegas de la Universidad de los Alpes de Grenoble y la Comisión de Energías Alternativas y Energía Atómica CEA en Grenoble para acoplar un microscopioresonador mecánico con un punto cuántico a escala nanométrica. Usaron nanocables hechos de arseniuro de galio que tienen aproximadamente 10 micrómetros de largo y tienen un diámetro de unos pocos micrómetros en la parte superior.Cerca de la base, que tiene solo unos 200 nanómetros de ancho, los científicos colocaron un único punto cuántico que puede emitir partículas de luz individuales fotones.
Las excitaciones conducen a tensiones
Si el nanocable oscila de un lado a otro debido a la excitación térmica o eléctrica, la masa relativamente grande en el extremo ancho de la nano-trompeta produce grandes tensiones en el cable que afectan el punto cuántico en la base. Los puntos cuánticos se comprimen juntosy se separaron; como resultado, la longitud de onda y, por lo tanto, el color de los fotones emitidos por el cambio de punto cuántico. Aunque los cambios no son particularmente grandes, los microscopios sensibles con láseres muy estables, desarrollados específicamente en Basilea para tales mediciones, soncapaz de detectar con precisión los cambios de longitud de onda. Los investigadores pueden utilizar las longitudes de onda desplazadas para detectar el movimiento del cable con una sensibilidad de solo 100 femtómetros. Esperan que al excitar el punto cuántico con un láser, la oscilación del nanocable puede seraumentado o disminuido según lo deseado.
Posibles usos en sensores y tecnología de la información
"Estamos particularmente fascinados por el hecho de que es posible un vínculo entre objetos de tamaños tan diferentes", dice Warburton. También hay varias aplicaciones potenciales para este acoplamiento mutuo. "Por ejemplo, podemos usar estos nanocables acoplados como sensores sensiblespara analizar campos eléctricos o magnéticos ", explica Poggio, que está investigando las posibles aplicaciones con su equipo." También es posible colocar varios puntos cuánticos en el nanocable, usar el movimiento para unirlos y así transmitir información cuántica.", agrega Warburton, cuyo grupo se enfoca en el uso diverso de puntos cuánticos en fotónica.
átomos artificiales con propiedades especiales
Los puntos cuánticos son nanocristales, y también se conocen como átomos artificiales porque se comportan de manera similar a los átomos. Con una extensión típica de 10 a 100 nanómetros, son significativamente más grandes que los átomos reales. Su tamaño y forma, así como el número delos electrones pueden variar. La libertad de movimiento de los electrones en los puntos cuánticos está significativamente restringida; los efectos cuánticos resultantes les confieren propiedades ópticas, magnéticas y eléctricas muy especiales. Por ejemplo, los puntos cuánticos pueden emitir partículas de luz individuales fotones despuésexcitación, que luego se puede detectar con un microscopio láser a medida.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Basilea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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