Дијамант, познат по својој изузетној тврдоћи и провидности, показује се као изванредан материјал за високонапонску електронику и квантну оптику најновије генерације. Додавањем нечистоћа попут бора, дијамант може бити пројектован да проводи електричну струју на начин сличан металима.
Истраживачи са Универзитета Case Western Reserve и Универзитета Илиноис у Урбана-Шампејну открили су изузетно ново својство бором допираних дијаманата.
Ови унапређени дијаманти могли би довести до револуционарних достигнућа у биомедицинским и квантно-оптичким уређајима, омогућавајући брже и ефикасније технологије способне за обраду информација на начине које традиционални системи не могу постићи. Налази, објављени данас (14. јануара) у часопису Nature Communications, наглашавају трансформативни потенцијал овог открића.
Напредак у наноскопским оптичким уређајима
Истраживачи су открили да бором допирани дијаманти показују плазмоне—таласе електрона који се крећу када светлост падне на њих—што омогућава контролу и појачање електричних поља на нанометарској скали.
Ово је значајно за напредне биосензоре, наноскопску оптику и унапређење соларних ћелија и квантних уређаја. Раније је било познато да бором допирани дијаманти проводе електричну струју и постају суперпроводници, али не и да имају плазмонска својства. За разлику од метала или других допираних полупроводника, бором допирани дијаманти остају оптички провидни.
Увиди у квантне и оптичке иновације
„Дијамант наставља да сија,“ рекао је Ђузепе Странђи, професор физике на Универзитету Case Western Reserve, „буквално и као светионик за научне и технолошке иновације. Како улазимо дубље у еру квантног рачунарства и комуникација, открића попут овог нас приближавају искоришћавању пуног потенцијала материјала на њиховом најосновнијем нивоу.“
„Разумевање како допирање утиче на оптички одговор полупроводника попут дијаманта мења наше разумевање ових материјала,“ додао је Мохан Санкаран, професор нуклеарне, плазмене и радиолошке инжењерије на Граингер колеџу инжењеринга Универзитета Илиноис.
Историјски контекст и будуће импликације плазмонских материјала
Плазмонски материјали, који утичу на светлост на наноскали, фасцинирали су људе вековима, чак и пре него што су њихови научни принципи били познати. Живе боје у средњовековним витражима резултат су металних наночестица уграђених у стакло. Када светлост пролази кроз њих, ове честице генеришу плазмоне који стварају специфичне боје.
Наночестице злата изгледају рубин-црвено, док наночестице сребра показују живописну жуту боју. Ова древна уметност осветљава интеракцију између светлости и материје, инспиришући савремена достигнућа у нанотехнологији и оптици.
