Новые экситонные взаимодействия в углеродных нанотрубках

«Наблюдение этого поведения в углеродных нанотрубках предполагает, что имеется потенциал, дабы найти и руководить подобным ответом в более сложном, многослойном полупроводнике и железных полупроводником гетероструктурах», сообщил Стивен Дурн, Центра Интегрированных Нанотехнологий в Лос-Аламосе и соавтора изучения, сравнительно не так давно опубликованного по собственной природе Коммуникации.Углеродные нанотрубки – цилиндры графена с их атомами, устроенными в шестиугольниках.

Они воображают интерес как эмитенты практически инфракрасного света и наноразмерные полупроводниковые материалы для электроники и приложений оптоэлектроники.Экситоны действенно несут энергию в углеродных нанотрубках как хорошо связанные пары отрицательного и хорошего заряда (отверстия и электроны). Экситоны созданы, в то время, когда свет поглощен материалом. Сотрудничества между отдельными элементами наноматериалов смогут дать начало новым поведениям на стадии становления, таким как экситонное уплотнение.

Углеродные экситоны межтрубы нанотрубки – те экситоны, каковые тоннель между трубами – додаёт к диапазону замечаемых экситонных поведений.Удачи изучения

В изучении совместная исследовательская несколько от Национальной лаборатории Лос-Аламоса, Центра Интегрированных Нанотехнологий и технологий и Национального института стандартов продемонстрировала, что спектроскопия Рамана (форма рассеяния света) может обеспечить более широкую чёрта экситонов межтрубы. Команда применяла химические разделения, дабы изолировать пример единственного типа углеродной структуры нанотрубки. Нанотрубки в этих примерах были тогда связаны, дабы привести к между отдельными нанотрубками.Дабы представить углеродные энергии экситона нанотрубки, команда измерила интенсивность Рамана рассеянный свет, в то время, когда они поменяли длину волны света.

Страно, команда отыскала ранее ненаблюдаемую изогнутую подробность в профиле Рамана связанных углеродных нанотрубок. Эта неожиданная изюминка не нашлась для невзаимодействующих отдельных углеродных нанотрубок.

Теоретический анализ продемонстрировал, что неповторимая упаковочная геометрия, произведенная в связках, складывавшихся из единственной углеродной структуры нанотрубки, ведет к цепям тесно взаимодействующих атомов углерода. Эти цепи содействуют формированию экситонов межтрубы.

Предстоящий анализ продемонстрировал, что экситоны межтрубы собой не смогут взаимодействовать со светом методом, что создаёт изогнутую подробность. Вместо этого сотрудничество между экситонами межтрубы и экситонами внутритрубы ведет к процессу рассеивания экситона, что сопровождается квантовым вмешательством. Такое вмешательство ведет к острой асимметричной изюминке, известной как резонанс Фано, что был выяснен в измерении Рамана.Результаты команды сейчас обобщают это поведение к новому классу экситонного ответа на углеродных собраниях нанотрубки, предполагая, что такие поведения смогут быть отысканы в более широком классе 2-мерных квантовых композиционных материалов.

Исследовательская несколько: Стивен Дурн, Эрик Хэроз и Хаген Телг из Центра Интегрированных Нанотехнологий в Национальной лаборатории Лос-Аламоса; Андрей Пирятинский Лос-Аламоса; Oleksiy Roslyak Фордхемского университета; Джаред Крочет и Хуан Дуке Лос-Аламоса; Джеффри Симпсон из Университета Таусона и технологий и Национального института стандартов; и Анджела Хайт Уокер из технологий и Национального института стандартов.