صفحه اصلی > اخبار > محتوای

یک پیشرفت در کاربرد نوری مواد نیترو بور

Jan 11, 2019

نیترید بور بور شش ضلعی ثابت شده است که مواد نوری امیدوار کننده (به خصوص در زمینه در حال ظهور نانو اکتیو). انتظار می رود که نور در مقیاس نانو کنترل و کار کند. با این حال، کاربرد آن محدودیت های محدودی در بازده انتقال نور دارد. برای حل این مشکل، NRL با دانشمندان از دانشگاه کالیفرنیا، دانشگاه کانزاس، آزمایشگاه ملی اوج ریج، دانشگاه کلمبیا و دانشگاه واندربیلت همکاری کرده است. نیترید بور طبیعی هگزاگونال از ایزوتوپهای B-10 و B-11 تشکیل شده است. تفاوت وزن اتمی بین آنها تقریبا 10٪ است. اعتقاد بر این است که این اختلاف منجر به عدم همبستگی خواص درونی نیترید بور بور شش ضلعی طبیعی و اثر پراکندگی قوی فوتون ها می شود که در نهایت منجر به راندگی کم انتقال نور می شود. این تیم با استفاده از عناصر B-10 یا B-11 و نیتروژن برای تولید مواد h-BN حاوی تنها یک ایزوتوپ بور در دماهای بالا بود. نتایج آزمون نشان می دهد که در مقایسه با طبیعی h-BN، افت نوری مواد جدید h-BN تهیه شده توسط تیم تحقیق به طور قابل توجهی کاهش می یابد و بهره وری انتقال بیش از سه برابر افزایش می یابد و امکان ساخت دستگاه های نوری بر اساس h-BN. این تحقیق نه تنها باعث پیشرفت در استفاده نوری از مواد h-BN می شود، بلکه یک روش تحقیق جدید و جدید برای مواد دیگر نیز فراهم می کند.




(1) از منظر برنامه های کاربردی نظامی، به دلیل اینکه h-BN می تواند نور را در مقیاس نانو کنترل کند و کار کند، انتظار می رود که نتایج تحقیق، سرعت بخشیدن به توسعه دستگاه های نوری را به سمت راندمان بالا و کوچک سازی، یعنی میزان حسگرهای نوری نظامی و لیزرها در آینده کوچکتر خواهند بود و طراحی پلتفرم انعطاف پذیرتر خواهد بود که زمینه های کاربردی و سناریوهای سنسورهای نوری و لیزرها را نیز ایجاد می کند. تغییرات متضاد




(2) انتظار میرود مواد جدید h-BN برای توسعه سریع نانو اکتیوها باشند. با استفاده از میکروسکوپ با وضوح بالا به عنوان مثال، میکروسکوپ های سنتی از عناصر بازتاب برای نور فوکوس برای بهبود وضوح استفاده می کنند، اما با توجه به محدودیت انعکاس، حداکثر رزولوشن نیز در حدود 100 نانومتر است. پیشرفت مواد h-BN در زمینه کاربرد نوری، انتظار می رود که رزولوشن میکروسکوپ را به چند نانومتر افزایش دهد که دانشمندان و محققان را قادر می سازد تا ساختار و پدیده های بیشتر مواد میکروسکوپی را کشف کنند که به شدت شرایط و قابلیت های تحقیقات پایه و ترویج توسعه علوم پایه.




(3) انتظار می رود مواد جدید h-BN بیشتر به پیشرفت تکنولوژی محاسبات نوری کمک کنند. از آنجا که سرعت نور بسیار سریعتر از پالس های الکتریکی در سیم های مس است، یکی از راه های قابل توجهی در بهبود عملکرد کامپیوتر ها در آینده، این است که اجازه دهید نورهایی که پالس های الکتریکی را کنترل می کنند را جایگزین کنند. هسته تکنولوژی محاسبات نوری، دستیابی کامل به نور در مقیاس نانومتری است. با این حال، دستگاه های نوری موجود اغلب بزرگ هستند، طولانی در مسیر نوری و سخت در کاربرد عملی است. انتظار میرود که مواد جدید h-BN از نقصهای بالا برآمدند، به تدریج دستگاههای اپتیکی نانو مقیاس ایجاد می کنند و به سوی چیپهای محاسباتی نوری یکپارچه حرکت می کنند تا ترویج تکنولوژی محاسبات نوری انجام شود.