Wie schnell kann das thermometer fallen? Wenn Sie ein Physiker bewaffnet mit einer Graphen-sandwich, könnte es sein, so schnell wie 30 quadrillionths von Sekunden, zumindest wenn man das Studium Elektronen.
Eine neue Studie, die von Forschern aus MIT, University of California, Riverside, und die Barcelona-Institut für Wissenschaft und Technologie, untersucht, wie ultra-schnelle Techniken können verwendet werden, um die Temperatur zu Messen änderung der Elektronen in Graphen. In das material, wie auch andere Halbleiter Elektronen können schnell erhitzt werden durch Photonen, die Sie treffen, wird aber schnell abkühlen durch die gemeinsame Nutzung der Wärme mit in der Nähe Elektronen, wie Sie miteinander kollidieren. Dieser Prozess kann in weniger als 1 Billionstel Sekunde.
Nun, das team hat eine neue Versuchsanordnung zur genauen Messung der Temperatur-Schwankungen. Zu tun, Sie konstruiert ein sandwich mit zwei Blätter des Graphen zu umgeben, mehrere Schichten von Mehrscheiben-Bornitrid—wie in der Abbildung oben. Hier werden die Elektronen haben zwei Möglichkeiten, wenn Sie erhitzt, indem Sie Licht in der oberen Schicht des Graphen: hüpfen und schlagen sich gegenseitig innerhalb dieser Schicht, oder Wandern nach unten durch die Bornitrid.
Durch änderungen der Bedingungen des set-up, wie die Intensität des Lichts verwendet und die Spannung über das sandwich, das team fand Sie beeinflussen könnte, welchen Weg der Elektronen nahm. Durch die Messung Ihrer Fortpflanzung durch das sandwich, das team konnte sehen, dass die Elektronen sich abzukühlen in der Zeit möglichst kurze Zeiträume 30 quadrillionths von Sekunden. Die Forschung, veröffentlicht in der Natur.
In der Tat, das team hat am Ende die Schaffung einer neuen Art von ultra-dünnen Photodetektor. Das sandwich, das aus nur mehrere atom-Dicke Schichten von Kohlenstoff und Bor-Nitrid, misst nur 10 Nanometer von oben nach unten, so dass es eine extrem kleine und effiziente Art und Weise zu Messen, die Anwesenheit von Licht. Könnte es gehen, um in neue Arten von Miniatur-integrierte schaltungen.
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