作者:宗华 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/10/30 13:57:17
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量子点使微小振动可视化

 

18世纪末,科学家、音乐家恩斯特·克拉德尼发现,刚性板块的振动能被可视化,其方法是用一层薄沙将板块覆盖,然后在它的边缘拉弓。随着弓在移动,沙子被弹起、移动,并且沿着振动节点线积聚。克拉德尼因发现了这些模式而赢得“声学之父”的称号。他的发现至今仍被用于吉他、小提琴等声学仪器的设计和制造。

最近,研究人员利用由光波激发的小很多的振动物体,发现了类似效应。当激光被用于驱动一片薄薄的刚性膜移动时,它充当了克拉德尼原始试验中弓所起的作用。刚性膜和光共振。由此得到的模式可通过量子点阵列被可视化。这些微小的结构对刚性膜的运动作出响应,并按照这一频率发光。相关成果日前以封面文章的形式发表于美国物理联合会所属《应用物理快报》。

除了是对过往现象的现代演绎,最新发现还能带来感测装置的研发以及控制量子点发射特性的方法的问世。由于量子点发出的光频率同底层膜的移动存在关联,因此诸如加速计等感应移动的新设备可被构想出来。由于底层膜的移动可被用于控制量子点释放的光的频率,因此反向应用也是可能的。

来自美国海军研究实验室的论文作者之一Sam Carter介绍说,此项发现的一个可能应用是感知附近致密物体产生的微弱的力。“隐藏的核材料可被探测到。”Carter表示,“因为像铅一样的致密材料会被用于屏蔽这些设备。”

核材料所需的高度致密屏蔽会引发微小的重力异常和移动,而这些或许能被基于最新发现的设备探测到。研究人员计划通过分析电子自旋继续开展这一工作,以期测量对自旋所产生效应的技术将增加探测设备的敏感性。(宗华)

 
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