روش‌های جدید ساخت نقاط کوانتومی

نقاط کوانتومی به‌عنوان اتم‌های مصنوعی مطرح هستند زیرا خواص الکترونی مشابهی با اتم‌های طبیعی دارند. محققان نیز بر روی روش‌های تولید نقاط کوانتومی که منجر به ساخت مولکول‌های مصنوعی می‌شود، تحقیق می‌کنند.

ماتیو داتی، از محققان دانشگاه دلاواره، بر روی روش‌های جدید ساخت نقاط کوانتومی که
برهم‌کنش‌های الکترون‌ها را با نور و میدان مغناطیسی کنترل می‌کند،
‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌تحقیق می‌کند. نقاط کوانتومی مذکور در کاربردهایی از قبیل نسل
جدید بازی‌های رایانه‌ای و همچنین تجهیزات انرژی خورشیدی می‌توانند به‌کار گرفته
شوند.

گروه تحقیقاتی به سرپرستی آقای ماتیو بر روی نقاط کوانتومی تحقیق و بررسی می‌کنند.
نقاط کوانتومی در مقایسه با اتم‌هایی مانند هیدروژن و هلیم، می‌توانند الکترون‌های
منفرد را به‌دام بیندازند. معمولاً نقاط کوانتومی به‌عنوان اتم‌های مصنوعی مطرح می‌شوند
زیرا خواص الکترونی مشابهی با اتم‌های طبیعی دارند. گروه تحقیقاتی نیز بر روی روش‌های
تولید نقاط کوانتومی که منجر به ساخت مولکول‌های مصنوعی می‌شود، تحقیق می‌کنند.

بر خلاف مولکول‌های طبیعی، مولکول‌های نقاط کوانتومی برای ایجاد خواص یکسان و تنظیم
پذیر برای الکترون‌های به‌دام افتاده در مولکول‌ها، مناسب هستند.

از جمله فعالیت‌های گروه تحقیقاتی مذکور می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱- فاکتور تنظیم کننده برای الکترون‌های منفرد محصور شده در داخل مولکول نقاط
کوانتومی ایندیوم آرسنیک:

در این پروژه، راهبرد جدیدی برای طراحی، ساخت و مشخصه سازی نقاط کوانتومی در نظر
گرفته شده‌است که امکان تنظیم ویژگی‌های الکترون به‌وسیله تغییر کوچک در ولتاژ
اعمالی به مولکول را فراهم می‌سازد. موفقیت راهبرد مذکور، رویکرد جدیدی را برای
مهندسی تجهیزات الکترونیک نوری با قدرت محاسباتی بالا فراهم می‌سازد.

۲- اثرات اسپکتروسکوپی برهم‌کنش‌ها و حالت‌های الکترونی غیر مستقر در خود مونتاژی
عرضی مولکول‌های نقاط کوانتومی:

در این پروژه، طراحی مولکولی متفاوتی ارائه شده‌ است و نقاط کوانتومی به‌جای اینکه
بر روی‌هم قرار گیرند، در مجاورت هم و پهلو به پهلو قرار می‌گیرند. طراحی جدید
انجام شده باعث می‌شود تا الکترون‌ها با مکانیسم متفاوت‌تری در مولکول‌ها به‌دام
بیفتند و در نهایت حالت‌های الکترونی پیچیده‌تری ایجاد ‌شود. ساختار محاسباتی جدید
که محدودیت‌های روش‌های محاسباتی متداول را بر طرف می‌نمایند، از جمله محصولات این
پروژه است.