«Химически изменяя нанотрубку появляются, чтобы управляемо ввести дефекты светового излучения, мы развивали углеродные нанотрубки как единственный источник фотона, работающий к осуществлению государственных дефектом квантовых эмитентов, действующих при комнатной температуре и демонстрирующих их функцию в технологически полезных длинах волны», сказал Стивен Дурн, лидер проекта в Лос-Аламосе и члена Центра Интегрированных Нанотехнологий (CINT). «Идеально, единственный эмитент фотона обеспечит и операцию комнатной температуры и эмиссию в телекоммуникационных длинах волны, но это осталось неуловимой целью. До сих пор материалы, которые могли действовать как единственные эмитенты фотона в этих длинах волны, должны были быть охлаждены к жидким температурам гелия, отдав им намного менее полезный для окончательных заявлений или научных целей», сказал он.Критический прорыв в работе нанотрубки CINT был способностью команды вынудить нанотрубку излучать свет от единственного пункта вдоль трубы, только на месте дефекта. Ключ должен был ограничить уровни дефекта одним за трубу.
Одна труба, один дефект, один фотон…. Излучая свет только один фотон за один раз, можно тогда управлять квантовыми свойствами фотонов для хранения, манипуляции и передачи информации.
Исследователи CINT смогли достигнуть этого уровня контроля, используя находящуюся в diazonium химию, процесс, они раньше обязывали органическую молекулу с поверхностью нанотрубки служить дефектом. diazonium химия реакции позволила управляемое введение основанных на бензоле дефектов с уменьшенной чувствительностью к естественным колебаниям окружающей окружающей среды. Значительно, многосторонность diazonium химии также разрешила исследователям получать доступ к врожденной приспособляемости длин волны эмиссии нанотрубки.Длины волны (или цвет) фотонов, произведенных в большинстве других подходов, были слишком коротки для приложений телекоммуникаций, где фотонами нужно эффективно управлять и транспортировать в оптических схемах.
Команда нашла, что, выбирая нанотрубку соответствующего диаметра, единственная эмиссия фотона могла быть настроена на существенный телекоммуникационный регион длины волны.У functionalized углеродных нанотрубок есть значительные перспективы дальнейшего развития, Дурн отметил, включая достижения в functionalization химии; интеграция в фотонный, плазмонное и структуры метаматериалов для дальнейшего контроля квантовых свойств эмиссии; и внедрение в электрически ведомые устройства и оптическую схему для разнообразных заявлений.