美研制出超快发光二极管 打破分子荧光速度纪录

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美研制出超快发光二极管 打破分子荧光速度纪录
2014-10-14 11:28:55　来源: 网易探索　有0人参与分享到
核心提示：美国杜克大学研究人员最新研制出超快发光二极管(LED)，打破了荧光分子发射光子的速度纪录，是普通级的1000倍，朝着实现超快速LED和量子密码学迈出了重要一步。该研究结果刊登在10月12日的《自然·光子学》在线版上。
美国杜克大学研究人员最新研制出超快发光二极管(LED)，打破了荧光分子发射光子的速度纪录，是普通级的1000倍，朝着实现超快速LED和量子密码学迈出了重要一步。该研究结果刊登在10月12日的《自然·光子学》在线版上。

今年的诺贝尔物理学奖被授予在20世纪90年代初发明的蓝色发光二极管的科学家，因该发明促进了新一代明亮节能的白色荧光灯以及彩色LED屏幕的发展。然而，这个巨大研究成果在开关时的慢速度却限制了其作为以光源为基础的通信。在一个LED里，一眨眼的功夫原子被迫发射约1000万个光子。而现代通信系统，运行速度比LED发射光子的速度快近千倍。为了实现基于LED的光通信，研究人员必须提速光子发光材料。

在新研究中，这所大学的工程师通过在金属纳米立方体和黄金膜之间添加荧光分子，加速其光子发射率达到前所未有的水平。该大学电气与计算机工程和物理助理教授麦肯·米克尔森说：“本研究的目标应用之一是超高速LED。虽然未来的设备可能不使用这个精确方法，但对基础物理却至关重要。”

米克尔森是研究金属内电磁场和自由电子之间相互作用的专家。据物理学家组织网10月13日报道，在实验中，他的团队制造了75个银纳米立方体，并困住其内的光，大大增加了光的强度。当荧光分子被放置在密集的光旁，分子发射光子的速度通过“珀塞尔效应”强化而更快。他们发现，将荧光分子放置在黄金薄膜和纳米金属的缝隙之间，它们的速度可以得到明显提升。

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