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日美科学家实现在较高温度下产生光子

作者:未知  来源:新华网   更新:2006-10-30 6:32:57  点击:  切换到繁體中文

  新华网东京10月29日电(记者钱铮)日美科学家组成的联合研究小组在零下73摄氏度的温度下成功制造出单个光子,这个温度比以往产生光子的环境温度高190摄氏度。 

    光子是光的单位粒子,是实现量子密码通信的关键。此前光子要在零下263摄氏度的极端低温下才能产生。 

    日本东京大学教授荒川泰彦和美国斯坦福大学同行在新一期《自然·材料》杂志网络版上发表论文说,他们以大量用于生产蓝色发光二极管的氮化镓为原料,确认光子可在零下73摄氏度的条件下从量子点中产生,比原先的温度提高了190摄氏度。 

    实验中,研究人员首先在碳化硅基板上形成厚100纳米的氮化镓薄层,随后在薄层上制作厚4纳米、直径25纳米的量子点,再用氮化镓覆盖量子点。然后向量子点中注入电子,电子和量子点中的正电荷相互吸附,此时释放出的能量便以光子的形式出现。 

    科学家们此前常用光充当工具,向铟等半导体材料制成的量子点中注入能量,产生光子。但是,这种做法要求环境温度接近绝对零度(约为零下273摄氏度)。而此次实验中光子诞生的温度用小型冷却设备就可以实现,容易向实际应用推广。


 

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