科技日报北京3月20日电(记者张佳欣)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。
图片来源:《科学》杂志网站
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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。
科技日报北京12月18日电 (记者刘霞)据美国趣味科学网站17日报道,美国科学家近日利用水下扬声器与一头名叫吐温的座头鲸 近日,“面向经济主战场 共建科技创新生态”科技创新驱动高质量发展研讨会在京举行。中国科学院相关科研院所数十位专家出 教育、科技、人才三者相互促进、相辅相成。如何构建符合人才成长规律的教育评价机制,让更多优秀的科技人才脱颖而出?如何 近日,美国化学会旗下C&EN杂志公布了2023年最“炫”的分子榜单。尽管这些分子很小,但其能量却很大,有些甚至可能改 ? 夏培肃 (1923.7.28—2014.8.27),四川江津人 (今重庆江津),著名计算机专家和教育家,我国计算机研究的先驱和计算机事业 上海海事大学近日召开干部大会,宣读市委决定:初北平同志任上海海事大学党委副书记、校长。上海海事大学官网 图 2024年1 。本文链接:声子极化激元电激发首次实现http://www.sushuapos.com/show-11-18830-0.html
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