به گزارش ثریا - از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، تیمی از پژوهشگران ژاپنی از مرکز فوتونیک پیشرفته RIKEN به سرپرستی «یوئیچیرو کاتو» (Yuichiro Kato) موفق شدهاند فرآیند دقیق «فوتولومینسانس بالاتبدیلی» یا UCPL را در نانولولههای کربنی تکجداره شناسایی و توضیح دهند؛ فرآیندی شگفتانگیز که در آن نور خروجی دارای انرژی بیشتری از نور ورودی است امری که برخلاف انتظار و قواعد معمول در پدیدههای نوری است.
در پدیده رایج فوتولومینسانس، موادی مانند رنگهای شبتاب با جذب نور فرابنفش (UV) به تلالو در میآیند، اما همیشه نوری با انرژی پایینتر نسبت به نور جذبشده منتشر میشود. اما در UCPL، نور کمانرژی مانند نور مادونقرمز میتواند به مادهای تابیده شده و آن را وادار به نشر نوری با انرژی بالاتر کند، پدیدهای نادر که اکنون در نانولولههای کربنی تأیید شده است.
در فوتولومینسانس معمول، الکترون با جذب فوتون به سطح بالاتری از انرژی میرود و با حفرهای (بار مثبت) پیوند میسازد که به آن «اکسیتون» میگویند. این اکسیتون نهایتاً با از دست دادن بخشی از انرژی خود، نوری کمانرژیتر منتشر میکند. اما در UCPL، اکسیتون نهتنها از نور بلکه از ارتعاشات درونی ماده یعنی فونونها نیز انرژی میگیرد. این تعامل باعث تولید نوری پرانرژیتر از نور اولیه میشود.
یافتههای تیم تحقیقاتی RIKEN نشان میدهد که حتی در نانولولههای کربنی کاملاً سالم و بدون نقص ساختاری نیز این پدیده با بازده بالا رخ میدهد، برخلاف نظریههای قبلی که UCPL را وابسته به نقصهای ساختاری میدانستند.
تحقیقات جدید پرده از یک حالت الکترونی موسوم به «اکسیتون تیره» (Dark Exciton) برداشته است. در این حالت، الکترون پس از برانگیختگی، همزمان از یک فوتون نیز انرژی جذب میکند و وارد حالتی ناپایدار اما پرانرژی میشود. این اکسیتون پس از اندکی افت انرژی، نوری با انرژی بیشتر از فوتون اولیه ساطع میکند و این همان راز فوتولومینسانس بالاتبدیلی در نانولولههای کربنی است.
افزایش دما نیز به تقویت این اثر انجامیده، چرا که فوتونها در دماهای بالاتر فراوانترند و احتمال انتقال انرژی از آنها به الکترونها بیشتر میشود. این نتیجه بهخوبی پیشبینیهای مدل نظری تیم تحقیقاتی را تأیید میکند.
دانشمندان RIKEN امیدوارند که با تعمیم مدل UCPL ذاتی به کاربردهای مهندسی، بتوان از این پدیده در طراحی دستگاههای الکترونیکی/ نوری پیشرفته بهره برد. بهطور خاص، این تیم به دنبال بررسی امکان خنکسازی نانولولههای کربنی از طریق لیزر هستند؛ فرآیندی که در آن انرژی گرمایی با انتشار نور پرانرژی از سیستم خارج میشود، نوعی خنکسازی لیزری که تاکنون تنها در مواد خاصی ممکن بوده است.
افزونبراین، تبدیل نور کمانرژی خورشید به نور پرانرژی قابل استفاده در سلولهای خورشیدی، گامی بلند در جهت افزایش بازده این فناوری خواهد بود. نانولولههای کربنی با ویژگی UCPL میتوانند در آیندهای نزدیک نقش کلیدی در این حوزه ایفا کنند.
کشف اخیر دانشمندان ژاپنی نهتنها پاسخی به یک پرسش بنیادی در فیزیک نوری است، بلکه افقی تازه برای نوآوری در انرژی، تصویربرداری زیستی، و فوتونیک گشوده است. یوئیچیرو کاتو در پایان میگوید: «با ارائه مدلی ذاتی برای UCPL در نانولولههای کربنی تکجداره، امیدواریم دروازههایی نو برای طراحی ابزارهای اپتوالکترونیکی و فوتونیکی آینده باز کنیم.»
منبع : تابش پر انرژِی
مدادهایی که بعد از تمام شدن، سبز میشوند
ادبیات پایداری روایتی مویرگی از زندگی است
از علیرضا طبایی «باید به آفتاب بگویم»
چه کسی گفته است قهرمانها فقط در خط مقدم ساخته میشوند؟
نوجوان را دستِ کدام کتاب بسپاریم؟
غذا چگونه جایگاه اجتماعی و منزلت افراد را شکل میدهد؟
روایت رادیو تهران از دفاع مقدس؛ از مادران جنگ تا بدرقه فرزندان شهدا
حمایت از فلسطین باعث حذف رپر مشهور شد
فیلم ۱۰۰ جشنواره ایدههاست، روایت فیلمسازان جوان از جنگ در بستر زندگی
معرفی بهترین برنامههای تلویزیونی ۲۰۲۶؛ «خلیج بیوه» ۱۴ جایزه امی برد
سیامک صفری: ظرفیت بازگشت به سریالهای نوستالژیک اضافه میشود
سامانه «سادان» برای ارزشگذاری داراییهای نامشهود راهاندازی میشود
آزمون عملی علوم ورزشی در ۲۶ حوزه کشور کلید خورد
بیش از ۱۰۰ میلیارد دقیقه مکالمه و ۸۶ میلیارد پیامک تنها در ۳ ماه
شناسایی خشکیدگی درختان جنگلی با هوش مصنوعی
روند پرداخت یارانههای تغذیه دانشجویان بدون تغییر ماند
بیل گیتس: همه دولت های جهان عقب تر از هوش مصنوعی هستند
نتایج نهایی ۵ آزمون گروه علوم پزشکی منتشر شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر بهدنبال جذب دانشآموزان مستعد کشورهای همسایه
شبکه شعب خودرو۴۵ به ۷۸ شعبه رسید
هلیا امامی: دوست داشتم از کلیشه دختر مثبت فاصله بگیرم
لباس مدرسه فقط فرم نیست، کودک باید آن را دوست داشته باشد
به مناسبت روز سینما: روزی که دوربین شهید آوینی روایتگر جنگ شد
کتاب عروس بی نشان ها: قرار بود یک عمر کنار هم باشند، اما جنگ مهلتشان نداد
حق کودک بر حریم خصوصی؛ چالشی برای فرهنگ دیجیتال ایران
نشر در لهستان؛ انتشار بیش از ۳۱هزار عنوان کتاب در سال ۲۰۲۵
نشان درجه یک هنری به این کارگردان اهدا شد: علیرضا داوودنژاد بدترین فیلمش هم «سینما» است
افزایش پذیرش دانشجو معلم تا سه برابر ظرفیت
۹۵ درصد مدارس کشور آماده بازگشایی هستند
ارزیابی سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار نوآموز در برنامه سنجش
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ تمدید شد
تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵
پایان نخستین دوره پسادکتری علوم ورزشی امیرکبیر با محوریت هوش مصنوعی
بزرگترین رقابت دانشآموزی در حوزه کوانتوم و لیزر برگزار شد
شرکت انگلیسی دادههای مشتریانش را به هکرها داد
مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد
حمله ایران معماری هوش مصنوعی امارات را تغییر داد؛ فرار دادهها به کوه
چالشهای مصوبه اخیر «ستاد ویژه ساماندهی فضای مجازی» از منظر حقوقی
مدیران ارشد هوش مصنوعی خواستار کندتر شدن پیشرفت آن شدند
قالیباف قانون ملی توسعه هوش مصنوعی را ابلاغ کرد
سهمیه ویژه کنکور برای آسیبدیدگان جنگ نیازمند بازنگری است
پارادوکس رفاه و رضایت؛ چرا مدرنیته ما را شادتر نکرد؟
پیوند عرفان کلاسیک با زیست انسان معاصر در شرح فتوحات مکیه باب ۵۶۰
عالمی که علم و مبارزه را به سنگر امامت جمعه پیوند زد
نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی
نسل امروز بی ارادهتر از نسل قبل است؟
از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوهای از حرم بانوی کرامت
حجتالاسلام قمی: مردم نمیگذارند قیمت پایان جنگ، فروختن عزت ایران باشد
جزئیات برگزاری بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت
خیابان و زندگی؛ واکاوی نقش زنان در پایداری اجتماعات شبانه
«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج
چرا عرفانهای نوپدید برای جوان امروز جذاباند؟
نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال
شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) موقتا تغییر نمیکند؛ آغاز ایمنسازی
«اسکورت» بر صدر فروش روزانه نشست؛ استقبال از آزادی زنان زندانی
حسین علیزاده مهمان «همکلام» میشود
بازی «بومبوم» با حضور خانواده شهید طهرانیمقدم رونمایی شد
«ململ» مهمان نمایشگاه ایران نوشت شد
محرابی که منافقین را به وحشت انداخت؛ چرا مدنی باید ترور میشد؟
اپل به جمع تولید کنندگان موبایل تاشو پیوست
رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریمهای علمی برنامهریزی میکنیم
روحانیِ پیونددهنده دین و آزادی
توصیه پذیرفته شدگان تیزهوشان، کدام آموزشگاه است؟!
برگزیدگان بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند
اعلام وجه التزام اسناد وثیقه پذیرفتهشدگان تخصصی و فوقتخصصی پزشکی
علت توقف طرح جدید تغذیه دانشجویی چه بود؟
مهلت مجدد ثبتنام در آزمون ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
ابلاغ دستورالعمل حجاب به زودی در دانشگاهها
تصمیم جدید وزارت علوم درباره ساماندهی دادههای دانشگاهی
آمار جالب از ازدواجهای دانشجویی: موفقیت ۹۴ درصد ازدواجهای دانشجویی طی ۱۲ سال گذشته
آزمونهای کاردانی مهارتی، کارشناسی ناپیوسته و سردفتری۲۰ شهریور برگزار میشود
روباتها در لهستان راهپیمایی کردند
ورود تاکسیهای خودران به ناوگان اوبر در لندن
آموزش ۶۵ هزار آموزگار ابتدایی برای استفاده از ظرفیت بازی و ورزش
وزیر آموزش و پرورش: دریافت هرگونه وجه هنگام ثبتنام در مدارس دولتی ممنوع است
برنامههای «زیست عفیفانه» از مهر در مدارس اجرا میشود
انتظار معاونت علمی از CVCها برای سرمایهگذاری در ۷هزار شرکت نوپا
کارنامه نهایی و دفترچه انتخاب رشته آزمون دستیاری منتشر شد
آلمان موشک و ۵ ماهواره به مدار زمین فرستاد
رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریمهای علمی برنامهریزی میکنیم
روحانیِ پیونددهنده دین و آزادی
مهلت انتخاب رشته آزمون دستیاری پزشکی مجدد تمدید شد
سهمیه ویژه کنکور برای آسیبدیدگان جنگ نیازمند بازنگری است
اپل به جمع تولید کنندگان موبایل تاشو پیوست
تمدید مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی ویژه مهارتی سال ۱۴۰۵
پایان نخستین دوره پسادکتری علوم ورزشی امیرکبیر با محوریت هوش مصنوعی
نگاهی به سریال «دیوار دفاعی»؛ ملی شدن صنعت نفت با چاشنی فوتبال
افزایش پذیرش دانشجو معلم تا سه برابر ظرفیت
مهلت ثبت نام پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ تمدید شد
ارزیابی سالانه یک میلیون و ۲۰۰ هزار نوآموز در برنامه سنجش
حمله ایران معماری هوش مصنوعی امارات را تغییر داد؛ فرار دادهها به کوه
بزرگترین رقابت دانشآموزی در حوزه کوانتوم و لیزر برگزار شد
از تربت ۱۷ کیلویی تا یک میلیون سند تاریخی، جلوهای از حرم بانوی کرامت
مدیران ارشد هوش مصنوعی خواستار کندتر شدن پیشرفت آن شدند
نسل امروز بی ارادهتر از نسل قبل است؟
چالشهای مصوبه اخیر «ستاد ویژه ساماندهی فضای مجازی» از منظر حقوقی
قالیباف قانون ملی توسعه هوش مصنوعی را ابلاغ کرد
شرکت انگلیسی دادههای مشتریانش را به هکرها داد
«دهکده سلامت» یادگار یک خیر بزرگ برای بیماران صعب العلاج
شبکه شعب خودرو۴۵ به ۷۸ شعبه رسید
به مناسبت روز سینما: روزی که دوربین شهید آوینی روایتگر جنگ شد
نظریات و رویکردهای اسلامی در خصوص مددکاری اجتماعی
۹۵ درصد مدارس کشور آماده بازگشایی هستند
نشان درجه یک هنری به این کارگردان اهدا شد: علیرضا داوودنژاد بدترین فیلمش هم «سینما» است
پیوند عرفان کلاسیک با زیست انسان معاصر در شرح فتوحات مکیه باب ۵۶۰
شعری از نظامی گنجوی موضوع یک انیمیشن کوتاه شد
«اسکورت» بر صدر فروش روزانه نشست؛ استقبال از آزادی زنان زندانی
پارادوکس رفاه و رضایت؛ چرا مدرنیته ما را شادتر نکرد؟
خیابان و زندگی؛ واکاوی نقش زنان در پایداری اجتماعات شبانه
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.