ادوات مخابراتی پیشرفته به مدد سرعت بالای الکترون و فوتون کار می‌کنند. اما آیا ممکن است این ادوات از این که هست بهتر شوند؟ آیا ممکن است قانون مور که می‌گوید توان کامپیوترها هر ۱۸ ماه، دوبرابر می‌شود نقض شود؟ محققان در حال حاضر درصدد استفاده از میکروسیالات، نقاط کوانتومی و پلاسمونیک هستند تا از آنها به عنوان پیمایشگر برای مطالعات نوری نانوساختارها با دقت فضایی ۱۲ نانومتر استفاده کنند.
بررسی نانوسیم‌ها با استفاده از نقاط کوانتومی
ادوات مخابراتی پیشرفته به‌مدد سرعت بالای الکترون و فوتون کار می‌کنند. اما آیا ممکن است این ادوات از این که هست بهتر شوند؟ آیا ممکن است قانون مور که می‌گوید توان کامپیوترها هر ۱۸ ماه، دوبرابر می‌شود نقض شود؟ محققان در حال حاضر درصدد استفاده از میکروسیالات، نقاط کوانتومی و پلاسمونیک هستند تا از آنها به‌عنوان پیمایشگر برای مطالعات نوری نانوساختارها با دقت فضایی ۱۲ نانومتر استفاده کنند.
زمانی که نور به یک نوار فلزی تابیده می‌شود، امواج الکترونی موجود در سطح آن را برانگیخته خواهد کرد. این پلاسمون سطحی دارای طول موجی کوتاه‌تر و دانسیته انرژی بالاتر از نور لیزر ورودی است. پلاسمون می‌تواند نور را محدود کرده به‌طوری که تنها در سطح فلز به حرکت در آید. از این پدیده در حوزه‌های مختلف نظیر تصویربرداری، حسگری و پردازش اطلاعات می‌توان استفاده کرد. برای بهره‌گیری از این پدیده باید ابتدا بدانیم که در سطحی که فلز برانگیخته شده دقیقا چه اتفاقی می‌افتد.
برای پاسخ به این سوال پژوهشگران موسسه جوینت کوانتوم وارد عمل شده و تحقیقات دامنه‌داری را انجام دادند که نتایج آن در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است. در این مقاله محققان نشان دادند که یک نوار نازک فلزی از جنس نقره به طول ۴ میکرون و عرض ۱۰۰ نانومتر چگونه می‌درخشد.
در این پژوهش علاوه بر پلاسمونیک از میکروسیالی و نقاط کوانتومی نیز استفاده شد. میکروسیالی یک علم نوظهور است که بنیان آن حرکت مقدار چند نانولیتر از یک سیال از میان کانالی است که این سیستم خود روی تراشه‌ای قرار دارد. نقاط کوانتومی نیمه‌هادی‌های نانومقیاسی هستند که دارای حالت‌های انرژی ویژه‌ای هستند.
در این پژوهش محققان نقاط کوانتومی از جنس سلنید کادمیم را روی محلولی شناور کردند به‌طوری که امکان کنترل جریان با استفاده از اعمال ولتاژ وجود داشت. نقاط کوانتومی به‌سوی نانوسیم‌ها به حرکت در آمدند و موجب برانگیختگی نانوسیم‌ها شدند. با استفاده از لیزر می‌توان این نقاط را برانگیخته کرد و این نقاط بعد از برانگیختگی نور قرمز بازنشر می‌دهند. این بازنشر می‌تواند سیم‌ها را برانگیخته کند. البته برانگیختگی به این بستگی دارد که نقاط کوانتومی در کجای نانوسیم قرار گرفته باشند. در انتهای نانوسیم به‌دلیل بالا بودن میدان الکتریکی، بیشترین نشر اتفاق خواهد افتاد.
با استفاده از دوربین CCD محققان موفق به تصویربرداری از نانوسیم شدند و با دقت ۱۲ نانومتر از شدت میدان الکتریکی نانوسیم تصویربرداری کردند.
