Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Nanorészecskék fizikája, kvantumkémiai effektusok redukált dimenziók esetén Már a Nyugatrómai Birodalomban is nanotechnológiát használtak (bár semmit sem.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Nanorészecskék fizikája, kvantumkémiai effektusok redukált dimenziók esetén Már a Nyugatrómai Birodalomban is nanotechnológiát használtak (bár semmit sem."— Előadás másolata:

1 Nanorészecskék fizikája, kvantumkémiai effektusok redukált dimenziók esetén Már a Nyugatrómai Birodalomban is nanotechnológiát használtak (bár semmit sem tudtak a plazmonokról). Altenberg katedrális üveg ablaka üvegben oldott arany részecskék A néhány nm nagyságú Au részecskék felületi plazmon-gerjesztése okozza ezt a spektrális tulajdonságot. Az optikai tulajdonságok méretfüggőek (redukált dimenziók, kvantummechanika).

2 Csillám felületen hordozott Ag nanorészecskék optikai viselkedése a hordozó felületével párhuzamos és arra merőleges plazmonok gerjesztésével értelmezhető. Szűk méreteloszlás plazmon: az elektronok (elektron felhő) kollektív rezgése az atomtörzsek (mint pozitíven töltött részecskék) felett A felhasadás oka az, hogy a részecske nem gömb alakú, vagyis a részecske magassága más mint az átmérője.

3 Néhány nevezetes nanorészecske, ahol mind az elektron- szerkezet, mind a geometria különleges tulajdonságokat mutat C 60 fullerén Au 6 Si 7 Al 13 Alapállapotban egy elektron többletet tar- talmaz, szerkezetileg a benzol gyűtűre emlé- keztet, s nem a tömbi arany fcc szerkezetére. e-e- Ötfogású bi-biramis szerkezet, 1.5 eV széles tilltott sávot mutat. Ikosaéder, ötfogású szimmetria, mágneses tulajdonságot mutat, ellentétben a tömbi aluminiummal.

4 A méretcsökkentéssel eljutva a 10 nm alatti tartományban a kiterjedt testekre jellemző folytonos sávszerkezet egyre diszkrétebbé válik. Ha az elektronokat síkhullámként kezeljük, akkor a kvantummechanika egyik alapproblémájához jutunk, nevezetesen a dobozba zárt részecske problematikájához. Ennek vizsgálata vezetett a szilárdtestek elektron sávelméletéhez. Amennyiben a az elektron centrális elektromos erőtérbe helyezzük, eljutunk az atomok körüli stabil elektronpályák fogalmához. Ez pedig minden atom és molekula spektroszkópia alapja. Miért érdekes a redukált dimenziójú (a 3D kiterjedés egy vagy több irányban atomi méretű) objektumok fizikai-kémiája ? (szokás beszélni elektron „confinement”-ről is „bezárt elektron” ) 3 D tömb 2D vékonyréteg 0D kvantumpötty nanorészecske A kvantumos szerkezet nemcsak elektronikai és optikai alkalmazásokban fontos, de bizonyos esetekben különleges kémiai tulajdonságokat is eredményezhet.

5 Néhány atomos klaszterek tanulmányozása fotoelektronspektroszkópiával (a „vizsgálati tárgyak”-at, a nanoklasztereket klaszterforrásokkal állíthatjuk elő) 3d 4s closed shell adott anyag, különböző klaszterméret különböző anyag, adott klaszterméret

6 Hogyan lehet vizsgálni az oxid felületen kötött egyedi fém-nanorészecskék elektronikai tulajdonságait ? a tiltott sáv szélességének változása a részecske méretével Optikai spektroszkópiai módszerek esetén szűk méreteloszlásnak kell lenni ! STS-módszerrel az egyedi klaszterek is vizsgálhatók !

7 Az egyelektron tranzisztor elve és fizikai analógiái Tranzisztor elv: egy kapu elektródával szabályozzuk az elektron áramlást Egyelektron eszköz esetében egyetlen elektron átjutását szabályozzuk ilyen módon Fizikai analógiát a elektronikában a kondenzátorok fizikája jelenti

8 Egyelektron eszköz: kvantum számítógép / elve és megvalósítási nanotechnológiája B.E. Kane javasolta egy Nature-ben (1998) megjelent cikkében a technológia elvi lépései a technológia STM-el kontrollált megvalósítása Magspin I=1/2, ami a közelében kötött elektronnal zérussá változik, de ez csak alacsony hőmérsékleten megy. A rendszert mágneses térbe helyezve a magspin két jó definiált állapotot ad, amelyet nagyfrekvenciás gerjesztéssel váltogatni lehet. A J elektródákra adott feszültséggel lehet hangolni a szomszédos szegmensek átfedését. Természetes a működéshez egy ugyanilyen de azonos spinbeállású alkatrész is szükséges.

9 Nanorészecskék, nanostrukturált felületek alkalmazási területei nanorészecske vékonyfilmek energiatárolók fotokatalízis nemlineári optikai jelenségek kemoelektromos jelenségek fotoelektromos színjelenségek gázszenzorok levegőtisztítás mikro-nanoelektronika kvantumpötty lézerek egyelektron tranzisztorok monitorok, kijelzők Napelemek, korroziógátló, kemény és mágneses bevonatok hidrogén tárolók üzemanyag cellák nanorészecske


Letölteni ppt "Nanorészecskék fizikája, kvantumkémiai effektusok redukált dimenziók esetén Már a Nyugatrómai Birodalomban is nanotechnológiát használtak (bár semmit sem."

Hasonló előadás


Google Hirdetések