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量子设备重大进展!黄金纳米粒子“站到”石墨烯片边缘也会害怕到发抖

Chloe Ma

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当人站在壁架的边缘时,会产生一种不舒服和不稳定的感觉。同样地,美国能源部的研究人员发现,当黄金纳米粒子靠近一个原子厚度大小的石墨烯片的边缘时,它也会表现出异常的行为。从理论上来讲,这个发现对新传感器和量子设备的开发和研究具有重大意义。

这项研究发表在了《纳米快报》 杂志上,题目为“使用超快电子显微镜可视化等离子耦合”。研究人员利用美国能源部的超快电子显微镜直接观察黄金纳米粒子和石墨烯之间的耦合行为。超快电子显微镜是美国能源部纳米科学研究中心内的一种独一无二的工具,用于研究各种材料的亚皮秒结构和化学动力学。那它是如何促成这一突破性发现的呢?

光照射在纳米粒子上时,会产生瞬时等离子体场。来自通用电子显微镜的脉冲电子在它们重叠时与等离子体场矩相互作用,电子这个时候要么获得能量,要么失去能量。科学家们使用能量过滤器收集获得能量的电子以绘制出纳米粒子周围等离子体场的分布图。

在研究金纳米粒子时,科学家团队发现了一个奇怪的现象。当黄金平放在石墨烯片上时,等离子体场是对称的。然而,当位于石墨烯边缘附近时,等离子体场集中在该区域边缘附近要强得多。

整个实验过程,从模拟黄金纳米粒子到等离子体场检测,只用了不到一百亿分之一秒的时间内。更好地理解黄金纳米粒子和石墨烯系统之间的耦合机制是新型等离子体装置未来发展的关键。

前瞻经济学人APP资讯组

来源:http://www.sciencetimes.com/articles/33106/20210827/gold-nanoparticles-behavior-edge-graphene-sheets-sparks-major-implications-quantum.htm


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