অপটিক্যালি সক্রিয় ত্রুটিগুলি কার্বন ন্যানোটিউবকে উন্নত করে: হাইডেলবার্গ বিজ্ঞানীরা একটি নতুন প্রতিক্রিয়া পথের মাধ্যমে ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ অর্জন করেন

প্লেটো দ্বারা প্রকাশিত

অনুসরণকারী: 0

হোম > প্রেস > অপটিক্যালি সক্রিয় ত্রুটিগুলি কার্বন ন্যানোটিউবকে উন্নত করে: হাইডেলবার্গ বিজ্ঞানীরা একটি নতুন প্রতিক্রিয়া পথ দিয়ে ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ অর্জন করেন

কার্বন ন্যানোটিউবগুলির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি, যা sp2 কার্বন পরমাণুর একটি রোলড-আপ ষড়ভুজ জালি নিয়ে গঠিত, ত্রুটিগুলির মাধ্যমে উন্নত করা যেতে পারে। একটি নতুন প্রতিক্রিয়া পথ অপটিক্যালি সক্রিয় sp3 ত্রুটিগুলির নির্বাচনী সৃষ্টিকে সক্ষম করে। এগুলি ঘরের তাপমাত্রায়ও কাছাকাছি-ইনফ্রারেডে একক ফোটন নির্গত করতে পারে। ক্রেডিট সাইমন সেটেল (হেইডেলবার্গ)

সারাংশ:
কার্বন-ভিত্তিক ন্যানোম্যাটেরিয়ালের বৈশিষ্ট্যগুলিকে নির্দিষ্ট কাঠামোগত "অসম্পূর্ণতা" বা ত্রুটিগুলির ইচ্ছাকৃত প্রবর্তনের মাধ্যমে পরিবর্তিত এবং ইঞ্জিনিয়ার করা যেতে পারে। চ্যালেঞ্জ, যাইহোক, এই ত্রুটিগুলির সংখ্যা এবং ধরন নিয়ন্ত্রণ করা। কার্বন ন্যানোটিউবের ক্ষেত্রে - মাইক্রোস্কোপিকভাবে ছোট টিউবুলার যৌগ যা কাছাকাছি-ইনফ্রারেডে আলো নির্গত করে - প্রফেসর ডঃ জানা জাউমসেইলের নেতৃত্বে হাইডেলবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়নবিদ এবং পদার্থ বিজ্ঞানীরা এখন এই ধরনের ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করার জন্য একটি নতুন প্রতিক্রিয়া পথ প্রদর্শন করেছেন। এর ফলে সুনির্দিষ্ট অপটিক্যালি সক্রিয় ত্রুটি দেখা দেয় - তথাকথিত sp3 ত্রুটি - যা বেশি আলোকিত এবং একক ফোটন নির্গত করতে পারে, অর্থাৎ আলোর কণা। কাছাকাছি-ইনফ্রারেড আলোর দক্ষ নির্গমন টেলিকমিউনিকেশন এবং জৈবিক ইমেজিংয়ের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

অপটিকালি সক্রিয় ত্রুটিগুলি কার্বন ন্যানোটুবগুলিকে উন্নত করে: হাইডেলবার্গের বিজ্ঞানীরা একটি নতুন প্রতিক্রিয়ার পথ দিয়ে ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ অর্জন করেছেন

হাইডেলবার্গ, জার্মানি | 9 এপ্রিল, 2021 এ পোস্ট করা হয়েছে

সাধারণত ত্রুটিগুলিকে "খারাপ" কিছু হিসাবে বিবেচনা করা হয় যা একটি উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলিকে নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত করে, এটিকে কম নিখুঁত করে তোলে। যাইহোক, কার্বন ন্যানোটিউবগুলির মতো কিছু ন্যানোম্যাটেরিয়ালগুলিতে এই "অসম্পূর্ণতাগুলি" কিছু "ভাল" হতে পারে এবং নতুন কার্যকারিতা সক্ষম করতে পারে। এখানে, ত্রুটিগুলির সুনির্দিষ্ট প্রকারটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কার্বন ন্যানোটিউবগুলি sp2 কার্বন পরমাণুর একটি ষড়ভুজ জালির রোলড-আপ শীট নিয়ে গঠিত, কারণ এগুলি বেনজিনেও ঘটে। এই ফাঁপা টিউবগুলি প্রায় এক ন্যানোমিটার ব্যাস এবং কয়েক মাইক্রোমিটার পর্যন্ত লম্বা।

কিছু রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে, জালির কয়েকটি sp2 কার্বন পরমাণু sp3 কার্বনে পরিণত হতে পারে, যা মিথেন বা হীরাতেও পাওয়া যায়। এটি কার্বন ন্যানোটিউবের স্থানীয় ইলেকট্রনিক কাঠামোর পরিবর্তন করে এবং এর ফলে একটি অপটিক্যালি সক্রিয় ত্রুটি দেখা দেয়। এই sp3 ত্রুটিগুলি কাছাকাছি-ইনফ্রারেডে আরও বেশি আলো নির্গত করে এবং ন্যানোটিউবগুলির তুলনায় সামগ্রিকভাবে বেশি আলোকিত হয় যা কার্যকরী করা হয়নি। কার্বন ন্যানোটিউবের জ্যামিতির কারণে, প্রবর্তিত sp3 কার্বন পরমাণুর সুনির্দিষ্ট অবস্থান ত্রুটিগুলির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। "দুর্ভাগ্যবশত, এখন পর্যন্ত কোন ত্রুটিগুলি তৈরি হয়েছে তার উপর খুব কম নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছে," জানা জাউমসেইল বলেছেন, যিনি ইনস্টিটিউট ফর ফিজিক্যাল কেমিস্ট্রির একজন অধ্যাপক এবং হাইডেলবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের সেন্টার ফর অ্যাডভান্সড ম্যাটেরিয়ালস এর সদস্য।

হাইডেলবার্গ বিজ্ঞানী এবং তার দল সম্প্রতি একটি নতুন রাসায়নিক বিক্রিয়া পথ প্রদর্শন করেছে যা ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ এবং শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট ধরণের sp3 ত্রুটির নির্বাচনী সৃষ্টি করতে সক্ষম করে। এই অপটিক্যালি সক্রিয় ত্রুটিগুলি পূর্বে প্রবর্তিত "অসম্পূর্ণতাগুলির" থেকে "ভাল"। এগুলি কেবল আরও আলোকিত নয়, তারা ঘরের তাপমাত্রায় একক-ফোটন নির্গমনও দেখায়, প্রফেসর জাউমসিল ব্যাখ্যা করেন। এই প্রক্রিয়ায়, একটি সময়ে শুধুমাত্র একটি ফোটন নির্গত হয়, যা কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং অত্যন্ত নিরাপদ টেলিযোগাযোগের পূর্বশর্ত।

সাইমন সেটেল, প্রফেসর জাউমসেইলের গবেষণা গোষ্ঠীর একজন ডক্টরাল ছাত্র এবং এই ফলাফলগুলি প্রতিবেদনকারী কাগজের প্রথম লেখকের মতে, এই নতুন কার্যকরীকরণ পদ্ধতি - একটি নিউক্লিওফিলিক সংযোজন - খুব সহজ এবং এর জন্য কোনও বিশেষ সরঞ্জামের প্রয়োজন নেই৷ “আমরা কেবলমাত্র সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ করতে শুরু করছি। অনেক রাসায়নিক এবং ফটোফিজিক্যাল দিক এখনও অজানা। যাইহোক, লক্ষ্য হল আরও ভাল ত্রুটি তৈরি করা।"

এই গবেষণাটি প্রোজেক্টের অংশ "Trions and sp3-Defects in Single-walled Carbon Nanotubes for Optoelectronics" (TRIFECTs), যার নেতৃত্বে প্রফেসর Zaumseil এবং ইউরোপীয় রিসার্চ কাউন্সিলের (ERC) একটি ERC কনসোলিডেটর অনুদান দ্বারা অর্থায়ন করা হয়েছে। এর লক্ষ্য হল কার্বন ন্যানোটিউবগুলির ত্রুটিগুলির বৈদ্যুতিন এবং অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা এবং প্রকৌশলী করা।

"এই ত্রুটিগুলির মধ্যে রাসায়নিক পার্থক্যগুলি সূক্ষ্ম এবং কাঙ্ক্ষিত বাঁধাই কনফিগারেশন সাধারণত শুধুমাত্র ন্যানোটিউবের সংখ্যালঘুতে গঠিত হয়। একটি নির্দিষ্ট ত্রুটি এবং নিয়ন্ত্রিত ত্রুটির ঘনত্ব সহ প্রচুর সংখ্যক ন্যানোটিউব উত্পাদন করতে সক্ষম হওয়া অপ্টোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির পাশাপাশি বৈদ্যুতিকভাবে পাম্প করা একক-ফোটন উত্সগুলির জন্য পথ প্রশস্ত করে, যা কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফিতে ভবিষ্যতের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রয়োজন, "প্রফেসর জাউমসিল বলেছেন।

###

এছাড়াও এই গবেষণায় মিউনিখের লুডভিগ ম্যাক্সিমিলিয়ান ইউনিভার্সিটি এবং মিউনিখ সেন্টার ফর কোয়ান্টাম সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির বিজ্ঞানীরা জড়িত ছিলেন। ফলাফল "নেচার কমিউনিকেশনস" জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল।

####

আরো তথ্যের জন্য, ক্লিক করুন এখানে

যোগাযোগ:
জনা জমসিল প্রফেসর ড
49-622-154-5065

কপিরাইট © হাইডেলবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়

আপনার মতামত থাকলে দয়া করে যোগাযোগ আমাদের.

সপ্তম ওয়েভ, ইনক। বা ন্যানোটেকনোলজির না হয়ে সংবাদ প্রকাশের ইস্যুকারীরা সামগ্রীর সামগ্রীর যথার্থতার জন্য একমাত্র দায়বদ্ধ।

বুকমার্ক: