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cyqdesign 2021-01-18 21:32

研究人員開(kāi)發(fā)出第一個(gè)證明“光子雪崩”的納米材料

近日，研究人員開(kāi)發(fā)出了第一個(gè)證明“光子雪崩”的納米材料，這可能會(huì)在傳感、成像和光探測(cè)等方面帶來(lái)新的應(yīng)用。相關(guān)論文1月13日刊登于《自然》。 _]=TFz2O  
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　　“之前沒(méi)有人在納米材料中看到過(guò)這樣的‘雪崩’行為�！痹撗芯控�(fù)責(zé)人、美國(guó)哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程副教授James Schuck說(shuō)，“我們?cè)趩渭{米粒子水平上研究了這些新的納米材料粒子，從而證明雪崩行為可以發(fā)生在納米材料中。” 71 L\t3fG  
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　　他還提到，這種極致敏感可能會(huì)帶來(lái)難以置信的變革。例如，想象一下，如果能感知化學(xué)環(huán)境的變化，比如分子物種的變化或?qū)嶋H存在情況，我們甚至能檢測(cè)出冠狀病毒和其他疾病。 qtdxMX]iR  
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　　荷蘭烏德勒支大學(xué)的Andries Meijerink和Freddy T. Rabouw在相關(guān)評(píng)論文章中提到，“這一發(fā)現(xiàn)將引領(lǐng)對(duì)其他能產(chǎn)生光子雪崩的納米晶體的研究。這些新型納米粒子的前景是光明的�！彼麄兾磪⑴c該研究。 [!:-m61  
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　　看，它們都雪崩 36^C0uNdX  
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　　雪崩過(guò)程是由一系列小擾動(dòng)觸發(fā)的一連串事件，它可以在除真實(shí)積雪崩塌之外的許多現(xiàn)象中被發(fā)現(xiàn)，包括香檳泡沫的破裂、核爆炸、激光、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，甚至金融危機(jī)。 e"o6C\c  
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　　雪崩是非線(xiàn)性過(guò)程的一個(gè)極端例子，在這個(gè)過(guò)程中，輸入或激勵(lì)的變化會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)不成比例的變化，通常是不相稱(chēng)的大。但為有效地產(chǎn)生非線(xiàn)性光信號(hào)，人們通常需要大量的材料，到目前為止光子雪崩也是如此。 *fQ ?A|l!x  
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　　在光學(xué)器件中，光子雪崩是晶體中單個(gè)光子的吸收導(dǎo)致多個(gè)光子發(fā)射的過(guò)程。光子雪崩被用于專(zhuān)門(mén)的激光器中，光子吸收引發(fā)一系列光學(xué)事件的連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致高效的激光發(fā)射。 <(#xOe  
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　　“雪崩的時(shí)候，沒(méi)有一片雪花是無(wú)辜的。”同樣，雪崩的時(shí)候，每個(gè)光子都是重要的。研究人員發(fā)現(xiàn)，僅僅單個(gè)光子吸收就會(huì)導(dǎo)致大量的發(fā)射光子，而且還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)令人驚訝的特性：發(fā)射的光子是“上轉(zhuǎn)換”的，每個(gè)都比吸收的光子能量更高。 \sHy.