Ультратонкое управление светом: будущее дисплеев и квантовых технологий!⁠⁠

Недавние исследования, проведенные международной командой ученых под руководством специалистов из Пенсильванского университета и Университета Париж-Сакле, принесли нам увлекательные новости в области технологий: они достигли точного управления светом, испускаемым из невероятно маленьких источников размером всего несколько нанометров. Эти источники, встроенные в двумерные (2D) материалы, открывают двери к созданию мониторов с высокой разрешающей способностью и прогрессу в области ультрабыстрого квантового вычисления.

Исследователи продемонстрировали, как свет, испускаемый из 2D материалов, можно модулировать, встраивая в них небольшие островки, называемые наноточками. Благодаря этому подходу они смогли контролировать цвет и частоту испускаемого света, просто управляя размерами этих наноточек. Насим Алем, доцент кафедры материаловедения и инженерии Пенсильванского университета, отмечает, что возможность локализованного светового излучения — это "очень захватывающе". Представьте, что вы можете управлять светом с помощью места в пространстве, это словно иметь мощный фонарик, который можно настроить на разные цвета и яркость!

Команда исследователей встроила наноточки из диселенидов молибдена в диселениды вольфрама и направила поток электронов на эту структуру, используя технику под названием катодолюминесценция. Это позволило изучить, как отдельные наноточки излучают свет с высоким разрешением. Сайфанендра Бачу, один из авторов исследования, поделился, что благодаря сочетанию мощного микроскопа и инструмента для обнаружения света можно видеть намного более тонкие детали, чем при использовании других методов.

Одним из захватывающих аспектов этого исследования является явление, называемое квантовым сжатием. Происходит оно, когда размеры точек становятся менее 10 нанометров — это примерно соответствует размеру 11 атомов водорода в ряд. В таком случае они ведут себя уникальным образом, улавливая энергию и испуская свет с более высокой частотой, что открывает новые возможности для создания более эффективных полупроводников и дисплеев будущего.

Как отметил Бачу, новое исследование обладает огромным потенциалом. Представьте OLED-дисплеи, где каждый пиксель имеет свой собственный крошечный источник света! Это позволит создавать изображения с истинным черным цветом и точно передавать цвета. Контроль ширины запрещенной зоны, энергетического порога, также играют ключевую роль в этой технологии, позволяя создавать материалы, способные излучать свет определенного цвета.

Исследователи теперь планируют продолжить работу, изучая множество аспектов, которые могут способствовать созданию практических приложений на основе этих технологий. Насим Алем подчеркивает, что это лишь "верхушка айсберга", и у нас впереди еще много интересного! Так что готовьтесь, технологии будущего уже на пороге!