量子阱可用作高效能量收集器能在室温下操作
据物理学家组织网近日报道,一个由瑞士、西班牙和美国科学家组成的研究小组开发出一种以量子阱为基础的热电能量收集器,可以从环境中收集热量转化为电能,在为小型电子设备供电方面有很大潜力。相关论文发表在最近的《新物理学杂志》上。 目前,开发热电能量收集器的最大挑战是怎样造出既高能又高效的系统。科学家在不断实验和改进制造热电能量收集器的材料,其中之一是量子点,一种具有半导体性质的纳米晶体。量子点有着清晰的能级,所以是极佳的能量过滤器,对热电设备来说也是一种重要的性质。量子阱是由两种不同半导体材料相间排列,具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱,其结构和能量过滤机制都与量子点完全不同。 “我们证明了量子阱可以用作高能高效的能量收集器,”论文合著者、瑞士日内瓦大学物理学家玻乔恩·索斯曼说,“与以往提出的量子点方案相比,现在的量子阱更容易制造,而且可能在室温下操作。” 研究人员设计的热电能量收集器,以共振隧道量子阱为基础,......阅读全文
我国利用SNoiM在纳米结构电子非平衡性检测方面取得突破
电子被发现一个多世纪以来,人类社会对它的依赖程度越来越大,如今,它已成为微电子和光电子技术的物理基石。随着微电子器件尺度按摩尔定律不断向纳米尺度减小,对于电子运动规律的认识将面临着从平衡态理论向非平衡态理论的发展。正如美国基础能源科学顾问委员会报告中指出,当前科学上面临的5大挑战之一就是对非平衡
离子阱的线性离子阱(Linear-Ion-Trap)
线性离子阱,结构与四级杆质谱非常相似,由两组双曲线形级杆和两端的两个极板组成。两组级杆中,其中一组施加一个交变电压,另一组施加两个交变电压。在其中一组级杆上开有窄缝,通过改变三组交变电压驱动离子从窄缝射出。线性离子阱的工作原理源自四级杆质谱仪。四级杆质谱仪中,加在两组级杆上的电场表达可以大致的写为:
大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象
近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。 在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导
大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象
近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。 在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导
研究实现低毒性量子点电子转移与能量转移光催化
近日,中科院大连化学物理研究所研究员吴凯丰团队在量子点电荷/能量转移与光催化研究中取得新进展,实现了一类低毒性量子点作为强还原剂和三线态敏化剂的有机光催化应用。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。 光诱导电荷/能量转移被广泛应用于各类有机催化反应。常见的光敏剂主要是吸收可见光的有机分子或过渡金
首次观察到光合作用中能量转化的量子机制
据美国每日科学网站近日报道,英国科学家首次在室温下观察到光合作用中能量转化的量子机制——相干作用(一种状态相互叠加的量子效应),并证明,正是这一量子机制使光合作用能很好地面对环境干扰。出版在《科学》杂志的最新研究有助于科学家们研制出新一代转化效率更高的太阳能电池。 提高太阳光的有效转化率是
离子型热电发电机输出高功率密度和高能量密度
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500042.shtm
上海技物所在非局域热电子能量耗散空间成像研究获进展
中国科学院上海技术物理研究所研究员陆卫和复旦大学研究员安正华的科研团队共同合作,通过散粒噪声对非局域热电子能量耗散进行空间成像研究,相关研究成果Imaging of nonlocal hot-electron energy dissipation via shot noise(DOI: 10.1
我国科学家研制出新型锑化物半导体量子阱激光器
锑化物半导体材料在红外制导、海洋监测、深空探索等领域具有重要应用前景,随着锑化物多元素复杂低维材料分子束外延技术的不断进步,国际上锑化物半导体相关的材料与光电器件技术创新发展十分迅速,美、日、德等发达国家竞相开展研究,广为人们瞩目。 在国家973计划、国家自然科学基金委重大项目等支持下,中国
半导体所制成高温连续激射2微米波段锑化物量子阱激光器
近日,中国科学院半导体研究所纳米光电子实验室与超晶格国家重点实验室分子束外延(MBE)课题组合作,采用分子束外延技术生长的InGaSb/ AlGaAsSb应变量子阱激光器,实现了高工作温度(T=80℃)连续激射,激射波长2μm出光功率63.7mW,达到国内领先水平。
锑化物量子阱激光器的刻蚀与钝化等核心工艺技术新突破
锑化物半导体材料在红外制导、海洋监测、深空探索等领域具有重要应用前景,随着锑化物多元素复杂低维材料分子束外延技术的不断进步,国际上锑化物半导体相关的材料与光电器件技术创新发展十分迅速,美、日、德等发达国家竞相开展研究,广为人们瞩目。 在国家973计划、国家自然科学基金委重大项目等支持下,中国科
量子实验改写百年化学定律
科技日报讯(记者刘霞)美国和加拿大科学家开展的一项实验表明,已延用135年的阿伦尼乌斯公式需进行修改,才能应用于量子领域。相关论文发表于新一期《物理评论X》杂志。具有不同能级量子波函数的双势阱。图片来源:英国《新科学家》网站阿伦尼乌斯公式由1903年诺贝尔化学奖得主、瑞典科学家斯万特·奥古斯特·阿伦
低维半导体材料的特征
实际上这里说的低维半导体材料就是纳米材料,之所以不愿意使用这个词,发展纳米科学技术的重要目的之一,就是人们能在原子、分子或者纳米的尺度水平上来控制和制造功能强大、性能优越的纳米电子、光电子器件和电路,纳米生物传感器件等,以造福人类。可以预料,纳米科学技术的发展和应用不仅将彻底改变人们的生产和生活方式
低维半导体材料的特性
实际上这里说的低维半导体材料就是纳米材料,之所以不愿意使用这个词,发展纳米科学技术的重要目的之一,就是人们能在原子、分子或者纳米的尺度水平上来控制和制造功能强大、性能优越的纳米电子、光电子器件和电路,纳米生物传感器件等,以造福人类。可以预料,纳米科学技术的发展和应用不仅将彻底改变人们的生产和生活方式
太赫兹技术的优越特性以及应用(二)
太赫兹探测技术 太赫兹探测技术也是太赫兹技术研究的一个重要组成部分,它涉及到物理学、光电子学、材料科学和半导体技术等,是一门综合性很强的技术。按照探测的原理可以分为太赫兹热探测器和太赫兹光子型探测器两大类。 ●太赫兹热探测器的工作原理为:探测材料吸收太赫兹辐射,引起材料温度、电阻等参数
我所观测到胶体量子阱的弗洛凯态及其退相干过程
近日,我所化学动力学研究室光电材料动力学研究组 (1121组) 吴凯丰研究员与朱井义副研究员团队在低维材料超快光物理研究中取得新进展。团队在室温下利用飞秒可见光脉冲驱动胶体量子阱,观测到了近红外波段的弗洛凯态光谱特征,并在时域上获得了弗洛凯态通过退相干转变为平衡物质态的动力学演化过程。时变周期性外场
大连化物所观测到胶体量子阱的弗洛凯态及其退相干过程
近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室光电材料动力学研究组研究员吴凯丰、副研究员朱井义团队,在低维材料超快光物理研究中取得进展。该团队在室温下利用飞秒可见光脉冲驱动胶体量子阱,观测到近红外波段的弗洛凯态光谱特征,并在时域上获得了弗洛凯态通过退相干转变为平衡物质态的动力学演化过程。
热电制冷的原理(三)
图4 串联型图5并联型图6混联型图7是一种采用薄膜技术的热电制冷器件,其材料为B i2Te3,这种制冷器的优点是:它的冷却功率密度随热电薄膜厚度的减小而急剧增加。当薄膜厚度在20~50μm时,其冷却的热流密度可超过100 2W/cm。因此,利用这种薄膜器件很容易实现热电制冷器的小型化
大连化物所实现低毒性量子点电子转移与能量转移光催化
近日,中科院大连化物所光电材料动力学研究组(1121组)吴凯丰研究员团队在量子点电荷/能量转移与光催化研究中取得新进展,实现了一类低毒性量子点作为强还原剂和三线态敏化剂的有机光催化应用。 光诱导电荷/能量转移被广泛应用于各类有机催化反应。常见的光敏剂主要是吸收可见光的有机分子或过渡金属(例如钌
线型离子阱和三维离子阱的比较
线型离子阱和三维离子阱的比较 这个比较可能是很少有的一边倒的场面——线型离子阱的灵敏度、分辨力、速度、通量等指标均优于传统的3D离子阱。 3D离子阱的市场被线型离子阱蚕食的非常严重,特别是在中国质谱市场,由于用户爱追新潮、求大求好,线型离子阱在中国卖的很好。但是实际上线型离子阱在国外并不是非
表面等离激元光栅在高灵敏红外探测器中的应用
自1800年William Herschel发现红外辐射后,红外探测逐渐成为现代光电技术领域的重要分支。以诺贝尔物理学奖获得者Wilhelm Wien, Max Planck等人为代表的科学家们建立了远场范畴的红外物理学基础(图1)。基于人们对远场红外物理学的科学认识,红外探测技术的发展经过了漫
科学家首次观察到量子隧穿效应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495014.shtm 科技日报北京3月1日电 (记者张佳欣)在经典物理世界中,从一座大山的这边穿到那边,只能消耗体力翻山越岭。但在量子物理世界里,有一种“穿墙术”存在,这就是量子隧穿效应。奥地利因斯布
毫米波与太赫兹技术(三)
1.3 窄带太赫兹连续波源窄带太赫兹辐射源的目标是产生连续的线宽很窄的太赫兹波。常用的方法包括:a) 利用电子学器件设计振荡器,尤其是以亚毫米波振荡器为基础,提高振荡器的工作频率,以设计实现适合太赫兹频段的振荡器。由于这一特点,目前报道的太赫兹源的工作频率主要集中在较低的太赫兹频段。但是,在此基
全球首次!中国科学家领衔,取得突破性成果
南京大学物理学院杜灵杰教授领衔的国际团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,在世界上首次观察到引力子激发,即引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。相关研究发表于3月28日的国际学术期刊《自然》。圆偏振光测量引力子激发。图片来源:南京大学 研究团队
离子阱工作原理
离子阱,由一对环形电极和两个呈双曲面形的端盖电极组成。在环形电极上加射频电压或再加直流电压,上下两个端盖电极接地。逐渐增大射频电压的高值,离子进入不稳定区,由端盖极上的小孔排出。因此,当射频电压的高值逐渐增高时,质荷比从小到大的离子逐次排除并被记录而获得质谱图。离子阱质谱可以很方便地进行多级质谱分析
离子阱质谱仪简述
利用离子阱作为分析器的质谱仪称为离子阱质谱仪。使用最多的是由高频率电场进行离子封闭的保罗阱(Paul trap)。由一个双曲面截面的环形电极和上下一对端电极构成。封闭在真空池内的离子,通过高频电压扫描,将离子按m/z从池中引出进行检测。离子阱质谱仪是一种低分辨时间串联质谱仪。可以进行msn的测定
线性离子阱概述
线性离子阱,结构与四级杆质谱非常相似,由两组双曲线形级杆和两端的两个极板组成。两组级杆中,其中一组施加一个交变电压,另一组施加两个交变电压。在其中一组级杆上开有窄缝,通过改变三组交变电压驱动离子从窄缝射出。 线性离子阱的工作原理源自四级杆质谱仪。四级杆质谱仪中,加在两组级杆上的电场表达可以大致
离子阱的定义
离子阱是一种将离子通过电磁场限定在有限空间内的设备。 被限定的离子处于“稳定区”。传统的离子阱通过调整电场参数,使离子进入“不稳定区”,继而从预制空间脱离离子阱。
离子阱质谱仪种类
离子阱质谱仪种类有多种。1、按分析目的可分:化验室离子阱质谱仪和工业离子阱质谱仪。2、按分辨率可分:低分辨离子阱质谱仪、中分辨离子阱质谱仪和高分辨离子阱质谱仪。3、按联用方式可分:离子阱气质联用仪、离子阱液质联用仪和等离子体离子阱质谱仪等。4、按分析对象的属性可分:离子阱有机质谱仪、离子阱无机质谱仪
离子阱质谱仪简介
在离子阱质谱仪中,可以捕获离子,因此也可以积累离子。离子阱技术具有无法比拟的高灵敏度和快速数据采集能力。将离子阱技术与数据依赖性采集技术(data-dependent acquisition)结合起来,我们就能进行高通量的质谱检测。不过,离子阱质谱仪的分辨率有限,捕获离子的能力不高,再