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控制量子点中压电效应催生纳米传感器

作者:EETimes
日期:2010-08-31 09:58:26
摘要:现在,加拿大麦基尔大学(McGill University)找到了在量子点(quantum dots)中控制压电效应的方法,锁定能将振动转换为有用信号的纳米传感器或是电源供应器应用。

  压电效应(piezoelectric effects)会将机械动能转换为电力,反之亦然;这激发了多样化的电子换能器(electronic transducer)应用,并能为微机电系统(MEMS)装置降低耗电。现在,加拿大麦基尔大学(McGill University)找到了在量子点(quantum dots)中控制压电效应的方法,锁定能将振动转换为有用信号的纳米传感器或是电源供应器应用。

  上述研究项目是由麦基尔大学教授Patanjali Kambhampati所率领,该团队已经发现了一种能在硒化镉(cadmium selenide)量子点中,通过在其外围组装电荷的方式制造大型电场的方法。研究人员指出,由于量子点的尺寸很小——仅有10~50个原子大,或是直径约10纳米——该内部电场可以非常巨大,并在1兆分之一秒(a trillionth of a second)的时间内产生立即的扩张与收缩周期。

  在量子点表面的电荷迁移会产生压电力,导致量子点振动;在量子点表面的电荷数目越多,振动的振幅也越大

  目前该团队正在研究控制所诱发之振动的频率与规模的方法,并留意未来采用该种效应之电子组件的开关时间控制。一旦达成对该振动的控制,研究人员打算尝试倒转该效应,并期望能由微小、环境导致的压缩(environmentally induced compression),产生相对较大的电压。相关应用可能包括以非侵入式的方法添加压电式量子点,来测量流体压力;方法是将那些量子点以激光激发,然后测量以压电产生的振动。