新华社北京6月7日电 美国和韩国科研人员研制出一种纳米晶体颗粒,能在光信号操控下像电灯泡相同变亮或变暗,并且性质很安稳,可屡次重复开关而不“疲惫”。
美国哥伦比亚大学日前发布的新闻公报说,这种“光开关”资料有助于研制更高分辨率的纳米显微镜、可包容海量数据的光学量子存储器等。这项研讨由该校和韩国蔚山国立科技学院等组织联合进行,相关论文宣布在英国《天然》杂志上。
一些物质吸收光子后会开释出新的光子,发光强度可通过改动入射光来调理,在生化、医疗、光电等范畴有广泛使用。但当时运用的大多是有机染料或蛋白质,其分子简单被光损坏,惯例运用的寿数较短。
新式纳米晶体颗粒由氟钇化钠资料制造成,掺入了镧系元素铥。该颗粒具有“光子雪崩”特点,即入射光的细小改动能导致其发光强度剧烈改动,能成为活络的光开关。试验发现,用近红外波段不同波长的光照耀,颗粒会在发光和不发光状况之间切换,几小时内开关上千次也没有功能直线下降的痕迹。近红外波段是调查生物分子的重要窗口,在微加工等方面也有共同优势。
研讨人员估测,新资料的开关性质来源于晶体内部极端细小的缺点,以现在的技能还无法调查到这些缺点。他们用这种颗粒在三维基板上完成了二维和三维纳米级图形的写入、擦除和重写,验证了它在数据存储方面的使用潜力。在另一项试验中,新资料的安稳开关特性使显微成像进程可继续搜集足够的光子,大幅度进步分辨率。