压电效应首次在纳米尺度上产生

2010-8-28 22:23 来源: 科技日报
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  据美国物理学家组织网报道,加拿大麦吉尔大学化学系研究人员发现了一种方法,能在一种名为“硒化镉量子点”的纳米半导体中人为控制压电效应,制出小到难以置信的高效能产品,比如纳米级血压计、纳米电池等。

  通过压缩或扩张固体材料而产生电场,这称为压电效应。压电效应在日常生活中应用很广,比如手表、运动传感器、精密定位系统等。

  在微观领域,量子是指物理变化的最小数量,量子点由少量的原子构成,直径小于10纳米,仅有10个到50个原子。麦吉尔大学的研究人员找到了一种方法,能使单个电荷附着在量子点的表面,在一个点上就能产生较大电场。这种较大电场会产生巨大的压电压力,使得量子点在百万兆分之一秒时间内极速产生强大的扩张收缩。另外,研究小组还能人为控制量子点振动的幅度。

  此前还没有人能在纳米尺度上人为控制压电效应,硒化镉量子点在太阳能电池、发光器件、光学生物标记等领域有广泛应用前景。新方法为在一些纳米设备上应用这些量子点提供了便利,使人们能自主控制纳米电子设备的速度和开关时间,还可能开发出新型纳米电池,只需轻轻挤压,即能产生很强的电压。

  研究人员玻亚·塔基说,分析这种量子点的振幅,就能计算出它所在溶剂的压力,从而可以开发出量子点血压计,照射量子点使其发出激光,分析它们的振幅就能确定压力。但塔基还指出,硒化镉是有毒的,目前的困难是如何找到一种无毒的替代材料。