کشف راز چشمک زدن نقاط کوانتومی

یافته های این دانشمندان توانایی زیست شناسان را برای ردگیری ذرات منفرد افزایش می دهد و متخصصان فناوری را به خلق دیودهای نور گسیل بدیع و منابع تک فوتونی قادر می کند و همچنین تلاش پژوهشگران انرژی را برای توسعه انواع جدیدی از پیل های خورشیدی پربهره تقویت می کند.

جالب تر از همه این است که پژوهشگران «لوس آلاموس» نشان داده اند که این چشمک زنی را می توان به طریق الکتروشیمیایی به کنترل درآورد و حتی آن را کاملا متوقف کرد. این گروه تحقیقاتی یک آزمایش جدید اسپکترو الکتروشیمیایی ابداع کرده است که به آنها اجازه شارژ و تخلیه قابل کنترل یک نقطه کوانتومی منفرد را در حین پایش رفتار چشمک زنی آن می دهد. این آزمایش ها در کشف دو مکانیسم متمایز چشمک زنی سهولت ایجاد کردند.

«ویکتور کلیموف»، دانشمند «لوس آلاموس» و یکی از این پژوهشگران گفت: کار ما یک گام مهم در ساخت نانوساختارهایی با خواص پایدار و عاری از چشمک زنی برای کاربردهایی مانند دیودهای نور گسیل و منابع تک فوتونی تا سلول های خورشیدی است.

مکانیسم اول شارژ و تخلیه الکتریکی تصادفی هسته نقطه کوانتومی است که با مفهوم متداول چشمک زنی نقطه کوانتومی سازگار است. در این مدل، یک حالت باردار به خاطر بازترکیب غیرتابشی اوژری (Auger) پربازده به صورت «تاریک» است.

مکانیسم دوم بسیار غافلگیرکننده بود؛ چشمک زدن اکثر نقاط کوانتومی ناشی از پر و خالی شدن یک «دام»نقص سطحی موجود بر روی نقطه کوانتومی می باشد. هنگامی که این دام خالی باشد جلوی حرکت الکترون "داغی" که می توانست فوتون گسیل کند، را سد می کند و باعث ایجاد یک چشمک می شود. این دانشمندان امیدوارند که با بررسی بیشتر خواص فوتوفیزیکی نقاط کوانتومی بتوانند مدل نظری جامعی برای این پدیده ارائه دهند.

«هان هتون»، یکی از این پژوهشگران گفت: این روش اسپکترو الکتروشیمیایی نانوبلور منفرد جدید را می توان با مطالعه اثر شارژ در آرایه ی وسیعی از نانوساختارهای شامل نانولوله های کربنی و نانوسیم ها واقعا گسترش داد.

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را تحت عنوان «دو نوع چشمک زنی لومینسانس آشکار شده به وسیله اسپکتروالکتروشیمیایی نقاط کوانتومی منفرد» در مجله ی «Nature» منتشر کرده اند.