RIKEN tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləriUltrabənövşəyi lazer və yodobenzol molekulu tərəfindən induksiya edilən fotokimyəvi reaksiya yolu ilə karbon nanotübündə “rəng mərkəzi” yaradılır. Mənbə: Nano Letters (2025). DOI: 10.1021/acs.nanolett.5c02378

RIKEN tədqiqatçıları tərəfindən uzunluğu boyunca yalnız bir nöqtədən tək fotonlar yayan kiçik karbon boruları deterministik şəkildə hazırlanmışdır. Bu cür karbon nanotüpləri işığa əsaslanan gələcək kvant texnologiyalarının əsasını təşkil edə bilər.

İşıq hazırda optik liflər vasitəsilə məlumatları uzun məsafələrə daşımaq üçün istifadə olunur. Lakin onun kvant təbiətindən istifadə bir sıra üstünlüklər təklif edə bilər, o cümlədən üçüncü tərəf tərəfindən hər hansı bir başlanğıcın aşkarlana biləcəyi misli görünməmiş təhlükəsizlik.

Belə kvant rabitə texnologiyası bir anda bir foton yayan işıq mənbələri tələb edir. Bir neçə sistem bunu həyata keçirə bilir, lakin onlardan karbon nanotubları ən perspektivlidir.

Karbon nanotübüklərinin üstünlükləri və çətinlikləri

RIKEN Qabaqcıl Fotonika Mərkəzindən Yuichiro Kato izah edir ki, “Karbon nanotüpləri otaq temperaturunda və telekommunikasiya üçün istifadə olunan dalğa uzunluqlarında tək fotonlar buraxa bilən yeganə kvant emitentləridir . Bu, onları real həyatda tətbiqlər üçün çox cəlbedici edir.”

Lakin, nanotübüklərin bir problemi, uzunluğu boyunca tək fotonlar yayan nöqtələrin sayını idarə etməyin çətin olmasıdır. Nanotubuq boyunca işıq yayan nöqtələrin yerini müəyyən etmək də çətin olmuşdur.

İndi Kato və həmkarları hər iki problemi həll edərək mövqeyi idarə oluna bilən bir nöqtədən tək fotonlar buraxan nanotublar istehsal ediblər. Tədqiqat Nano Letters jurnalında dərc olunub .

İstehsal və nəzarət sahəsindəki irəliləyişlər

Kato qeyd edir ki, bu tədqiqat istehsal dəqiqliyini növbəti səviyyəyə qaldırır. “Biz artıq nanotexnologiyadan kənara çıxırıq “, – deyə o bildirir. “Bu, atom tərəfindən müəyyən edilmiş texnologiya dünyasına daxil olur – bu, mənim üçün olduqca həyəcanvericidir.”

Komanda bunu bir neçə mikrometr enində bir xəndəyin üzərində bir karbon nanotübünü asaraq və onu yodobenzol buxarına məruz qoyaraq həyata keçirdi. Daha sonra onlar ultrabənövşəyi lazer şüasını karbon nanotübünün bir nöqtəsinə yönəltdilər. Ultrabənövşəyi və yodobenzolun birləşməsi karbon nanotüblərində rəng mərkəzləri kimi tanınan qüsurlar yaradır (yuxarıdakı şəklə baxın).

Nanotubda yalnız bir rəng mərkəzi yaratdıqlarını təmin etmək üçün komanda yayılan işığı davamlı olaraq izlədi. İşıqda rəng mərkəzinin əmələ gəlməsini göstərən bir dəyişiklik hiss edən kimi dərhal reaksiyanı dayandırdılar.

Komanda, karbon nanotübü üzərində fokuslanmış lazer şüasının mövqeyi vasitəsilə rəng mərkəzinin mövqeyini mikrometr daxilində idarə edə bildi.

Katonun əsas məqsədi tək foton şüalandıran nanotubları ehtiva edən cihazlar yaratmaqdır. Kato deyir: “Biz onları çiplərdəki fotonik dövrələrə inteqrasiya etmək istəyirik . Və sonra çipimiz olduqdan sonra, yəqin ki, fotonika istehsalçıları ilə real həyatda tətbiqlər barədə danışmağa başlaya bilərik.”

Daha çox məlumat: Daichi Kozawa və digərləri, Tək Divarlı Karbon Nanotublarında Tək Üzvi Rəng Mərkəzlərinin Deterministik Formalaşması, Nano Hərflər (2025). DOI: 10.1021/acs.nanolett.5c02378

Jurnal məlumatları: Nano Məktublar 

RIKEN tərəfindən təmin edilib