光陷阱
消灭果蝇的最好方法
消灭果蝇的最好方法
有几种方法可以帮助消灭果蝇:
1. 清洁:清洁厨房、水槽和垃圾桶等潜在的果蝇孳生地,确保没有食物残渣和污垢。
2. 封堵:修复任何漏水和损坏的管道或水龙头,以减少果蝇吸水的机会。
3. 封闭食物:将果蝇无法接触到的成熟水果、果汁和其他食物放入密封的容器中。
4. 水果陷阱:将一些熟透的水果放入罐子里,然后在罐口上覆盖保鲜膜,并在上面戳几个小孔。
果蝇会被水果的气味吸引并进入罐内,但无法逃脱。
5. 水果陷阱液:在一个碗中混合一些果醋和几滴洗洁精,然后在碗上方覆盖保鲜膜,并在上面戳几个小孔。
果蝇会被果醋的气味吸引并陷入液体中。
6. 光陷阱:夜间将一些果醋或果汁放入一个浅碗中,然后将碗放在窗户附近。
果蝇会被光线吸引并落入液体中。
7. 贴纸捕捉器:将一些果醋或果汁倒入一个小碗中,然后在碗的周围贴上黏性纸。
果蝇会被液体吸引,并被黏性纸粘住。
请记住,果蝇繁殖速度快,所以需要持续地清洁和采取措施来防止它们的滋生。
排水沟防蚊虫措施方案
排水沟防蚊虫措施方案
为了防止蚊虫孳生和传播各种疾病,对排水沟进行防蚊虫措施是非常重要的。
下面是一些可以采取的方案:
1. 定期清理排水沟:排水沟中的积水是蚊虫繁殖的主要栖息地之一,定期清理排水沟中的杂物和垃圾可以有效减少蚊虫的滋生。
必要时可以使用专门的工具清除淤泥和污垢。
2. 加盖防蚊虫网:在排水沟上加盖防蚊虫网可以有效阻止蚊虫进入和滋生。
防蚊虫网的网眼应该足够小,以防止蚊虫穿过网孔进入排水沟。
3. 清除堵塞物:排水沟中的堵塞物会影响水流,导致积水,从而增加了蚊虫滋生的机会。
必要时需要清除堵塞物,保持排水畅通。
4. 应用杀虫剂:可以在排水沟周围喷洒杀虫剂,以杀灭蚊虫的幼虫和成虫。
但应注意使用安全可靠的杀虫剂,避免对人类和环境造成危害。
5. 安装光陷阱:光陷阱是一种利用紫外线光吸引蚊虫并将其捕捉的设备。
可以在排水沟附近安装光陷阱以减少蚊虫数量。
然而,光陷阱的效果可能因环境和天气条件的变化而有所不同。
6. 清理周围环境:蚊虫常常在人工水体和杂草丛生的地方滋生。
清理周围的杂草和废弃物,减少蚊虫的栖息地,可以有效减少蚊虫的数量。
7. 教育宣传:通过加强蚊虫防治的教育宣传,向公众普及蚊虫传播疾病的危害和防治知识,提高公众的蚊虫防治意识,共同营造无蚊虫的环境。
总之,排水沟是蚊虫滋生的温床,必须采取有效措施来防止蚊虫滋生和传播疾病。
综合使用清理、加盖网、杀虫剂、光陷阱等措施,加强环境清理和公众教育宣传,可以有效减少蚊虫数量,保护人民的健康。
蜘蛛用光陷阱捕猎
埃及 发 现
无 ‘‘ 头 金 字塔 "
蜘蛛 网上 常有一 些 十字形 、 之字形或螺旋形 的图案 ,
看上 去好像是 多余的
装 饰 “
”
,
但生物学 家最 近 在对 一
种
澳大利亚 蜘蛛进行研究后发现 ,
这些
装 饰 “
”
很 可 能是
一
种 用 来 引诱猎物落 网 的
光 陷 阱 “
”
。Leabharlann 科学 家解释说 ,许
多种花儿都能反射紫外光 , 昆虫则通 过辨识 这 些 光来 定
最近, 在埃及首都开罗 以南 的撒卡拉 , 考古学家重新 发现 了早 已失落于茫茫沙漠 中 的 “ 无头金字塔 ” ( 在岁月磨 砺 中失去地 面 以上 部分 ) 的地 基 。 早 在 19 世 纪 早 期 , 一 位 德 国考古学 家就报告说 自己 发 现 了无头金字塔 , 但不久之后 它 的准确位置 就遗失 了 。 随着 无头金字塔的再度发现 , 考古 学 家确信它属 于 门考霍法老 , 这 位 国王 在公元 前 25 世纪 中 期 ( 埃及第五 王 朝时期 ) 统治 埃及 8 年。 专家们还在此地发 现 了一 条地 下 圣 道 , 据 信 当时 的王 室木乃伊牛群就是通 过这 条圣道被抬进墓室 的。
运 用一 种新 的高精度放射性碳测年技术 , 科学 家对经 过 太平 洋 鼠咀 嚼 的古代 种子 进 行测 定 , 从 而 发 现 人 类 是 在公 元 12 80 年 到 达新西 兰 的 , 这一 时间 比以前 的结论 ( 用精度较差 的方法测 量得 出 ) 推后 了整整 1000 年 。 科学家说 , 太平 洋 鼠不 可 能游完哪怕是 距新西 兰最 近 的岛到新西 兰之 间的海 上距 离 , 因此 它们最早 只可 能是偷偷上 船或被人 故 意用 船带到本无 老 鼠的新西 兰 的 。
新型半导体材料的光陷阱效应与光探测应用研究
新型半导体材料的光陷阱效应与光探测应用研究新型半导体材料的光陷阱效应与光探测应用研究摘要:光陷阱效应是指当光子被吸收后,在材料中形成一种能量局域态,使光子能量不能完全转化为电子能量。
光陷阱效应的研究对于理解和应用新型半导体材料具有重要意义,尤其在光探测应用方面。
本文将通过对光陷阱效应的原理、材料特性以及光探测应用的研究进展进行综述。
一、光陷阱效应的原理光陷阱效应是指当光子被吸收后,在材料中形成一种能量局域态,使光子能量不能完全转化为电子能量。
光陷阱效应的产生与材料中的能带结构有关,当光子能量与材料能带结构之间存在能量差时,光子将被吸收并形成能量局域态。
光陷阱效应的产生可以通过控制材料的能带结构来实现,例如通过掺杂、合金化等方法。
二、新型半导体材料的光陷阱效应研究进展随着半导体材料的发展,越来越多的新型材料被研究用于光陷阱效应的实现。
其中,量子点材料是最常用的材料之一。
量子点材料具有较小的尺寸和能带宽度,可以调控材料的能带结构,从而实现光陷阱效应。
此外,二维材料如石墨烯、二硫化钼等也被广泛研究用于光陷阱效应的实现。
这些材料具有特殊的能带结构和光学性质,可以有效地捕获和储存光子能量。
三、新型半导体材料的光探测应用研究进展光探测是利用半导体材料对光信号的敏感性进行光电转换的过程。
光陷阱效应的研究为新型半导体材料的光探测应用提供了新的思路和方法。
通过在材料中引入光陷阱效应,可以提高光探测器的灵敏度和响应速度。
例如,在量子点光探测器中,利用量子点材料的光陷阱效应可以增强光子的吸收和储存,从而提高光电转换效率。
此外,利用二维材料的光陷阱效应也可以实现高性能的光探测器。
例如,利用石墨烯的光陷阱效应可以实现宽波段的光探测,提高探测器的工作频率和灵敏度。
四、新型半导体材料的光陷阱效应与光探测应用的挑战与展望尽管新型半导体材料的光陷阱效应与光探测应用研究取得了一些进展,但仍面临一些挑战。
首先,新型材料的制备和性能调控技术还不够成熟,需要进一步研究和开发。
驱虫灯的工作原理是什么
驱虫灯的工作原理是什么驱虫灯,又称为蚊虫灯或光陷阱杀虫灯,是用于吸引并杀死各类昆虫的一种电子设备。
它主要通过模拟人类和动物所散发的光和气味来吸引昆虫,进而利用物理方式将其杀死。
驱虫灯的工作原理复杂而精密,涉及到光源、光刺激、气味、感知和捕捉等多个环节。
以下将详细介绍驱虫灯的工作原理。
1. 光源:驱虫灯使用的主要光源是紫外线、蓝光或红光。
这些光源对昆虫具有很强的吸引力,因为昆虫具有一种称为“光触角”的生物特性,能够感知并追随特定波长的光线。
2. 光刺激:昆虫具有不同对光敏感的程度,在光线的刺激下会产生各种反应。
驱虫灯利用光线刺激来吸引昆虫的注意和接近行为。
3. 气味:除了光线,驱虫灯还通过人造或天然的气味来吸引昆虫的注意。
例如,一些驱虫灯会散发出模拟人体气味的化学物质,如二氧化碳(CO2)、乳酸、氨等。
这些气味对昆虫来说具有强烈的吸引力,会诱使它们接近驱虫灯。
4. 感知和导引:一旦昆虫被驱虫灯的光线和气味所吸引,它们会朝着光源或气味的方向飞行。
驱虫灯会利用这种行为将昆虫引导到设备的特定位置。
5. 捕捉和杀死:一旦昆虫接近驱虫灯,它们会被特殊的捕捉机制所困住。
常见的捕捉机制包括粘性板、电网和真空吸引。
一些驱虫灯使用粘性板来捕捉昆虫,它们会被粘住并无法逃脱。
另一些驱虫灯则使用电网或真空设备,在昆虫触碰到电网或被吸入真空的瞬间将其击毙。
6. 处理虫体:被驱虫灯捕获的昆虫通常会在设备内部堆积。
一些驱虫灯设计了专门的收集器,用于收集和存放这些昆虫尸体。
这样的设计方便了清理和处理虫体的过程。
总结来说,驱虫灯通过模拟人类和动物散发的光和气味,吸引昆虫的注意并引导它们飞向设备。
之后,通过特殊的捕捉机制将昆虫捕捉并杀死。
这种方式是一种高效、环保的昆虫控制手段,被广泛应用于家庭、商业和农业领域。
不仅能够有效地减少昆虫数量,还减少了使用化学农药的需求,对环境更为友好。
果蝇最有效的消灭方法
果蝇最有效的消灭方法
以下是一些可以有效消灭果蝇的方法:
1. 清洁卫生:保持居室的清洁和卫生,清除食物渣滓和污渍,尤其是水槽和垃圾桶周围。
2. 封堵进入途径:修理门窗和其他果蝇常见进入途径的缺陷,如防蚊网等。
3. 清除果蝇的繁殖源:清除过熟水果和蔬菜,垃圾桶盖子保持紧闭,清洗垃圾桶以及周围地区。
4. 使用果蝇捕捉器:设置果蝇捕捉器,如果蝇粘贴纸或果蝇陷阱,放置在容易发现的果蝇活动区域,吸引并困住果蝇。
5. 使用果蝇喷雾剂:喷洒市售的果蝇喷雾剂,在活动空间中直接喷洒,以杀死果蝇。
6. 室内光陷阱:设置室内光陷阱,利用紫外线或其他吸引果蝇的光源,将果蝇吸引到粘贴板上,然后死亡。
7. 家庭制作杀虫剂:制作柠檬水和醋混合液,将其倒入喷雾瓶中喷洒在果蝇出没的区域。
果蝇会被气味吸引,但醋的酸性会杀死它们。
请注意,使用任何杀虫剂或化学品时需遵循使用说明并保持安全。
如果果蝇问题严重,或以上方法无效,最好与专业杀虫公司联系。
第六章 光陷阱-R2
假设太阳能电池的表面电极为圆柱形,而且光被照射 在金属电极上时作镜面反射。这种假设可以轻松的求 出被散射光束的各种参数。这一类技术最终会发展为 图6.18中描绘的静态聚光设备。该系统利用双面太阳 能电池来增强对光线的吸收,其有效聚光比率可达4倍。
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图6.18 简易静态聚光系统
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图14 菲涅耳 聚光系统
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图6.15 两种适用于较小接受角的陷光设计.(a)采用 次级表面聚光结构 (b)采用角度选择性很高的减反膜 图6.15中的两种设计采用随机化陷光结构,在聚 光系统上实现了高效率的光陷阱。
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采用次级表面聚光结构
电池顶部通过抛物面形的金属化合物将光线汇聚到 电池表面1/sin2θ的面积上,其中θ为接受半角。这种
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图6.16 将散装平面封装可以降低其反射率
研究表明,将散射平面封装可以降低其反射 率,其性能的提高很大程度上是由于封装层所 提供的额外陷光效应造成的。
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直立金字塔
金字塔对称地 向一个角倾斜
图6.17 封装后金字塔绒面电池中的光路示意图 将表面经过斜金字塔绒面处理的太阳能电池封装 也可以进一步提升其陷光效果。只要在切割硅片的时候 将切割角从(100)平面上稍微偏移,就可以很容易地制 作这种斜金字塔绒面。在美国加利福尼亚州安装的一套 20KW光伏系统就很有可能采用了这种工艺。 2011-11-22
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图6.2 其他光陷阱设计 图6.2(a),沿随机方向射到上表面的光线离开太 阳能电池的几率仍为1/n2,光程长度增益系数为4n2。 图6.2(b),如果电池背面安装了理想反射器,那 么无论反射器是紧密接触还是分离,光程长度增益系 数均为4n2。如果没有背面反射器,那么光程长度增益 系数为2n2。
物理学黑科技大全
物理学黑科技大全物理学是研究物质、能量、空间和时间等基本属性及其相互关系的学科。
多年来,物理学一直是科学技术领域中的重要支持,其研究成果也为人类社会的进步和发展做出了巨大贡献。
本文将为大家介绍一些物理学中较为神奇和实用的黑科技。
1. 超导体超导体是指在极低温度下,在没有电阻的情况下传输电流的材料。
这种材料有很多应用领域,如磁悬浮列车,MRI等。
2. 激光激光是由一束单色光组成的,具有高度定向性和集中性的光束。
它广泛应用于医学、通信、制造业、军事等领域。
3. 制冷机制冷机是用于制冷或制热的设备。
它广泛应用于制冷、空调和加热等领域。
4. 核反应堆核反应堆是一种能通过不断释放能量来产生大量电能的设备,目前广泛应用于电力生产领域。
5. 超级计算机超级计算机是一种非常强大的计算机,能够处理大量数据和运行复杂的模拟程序。
它广泛应用于天气预报、地震预警、空气动力学等领域。
6. 磁共振成像磁共振成像是一种非侵入性的成像技术,可以生成人体内部器官的详细图像。
它广泛用于医学领域。
7. 异常透镜异常透镜是一种使光线反向弯曲的透镜,与常规透镜相反。
它可以用于光学显微镜和检测微生物等领域。
8. 弯曲材料弯曲材料具有“截止效应”,可以使电磁波被反射、吸收或转化为“隐形”。
它可以用于军事和民用领域。
9. 合成材料合成材料是一种由两种或多种材料组合而成的材料,具有比单一材料更好的性能。
它广泛应用于制造业和航空航天等领域。
10. 纳米技术纳米技术是一种通过精细控制和加工物质的原子或分子级别结构来实现的技术。
它广泛应用于材料科学、生物科学和电子等领域。
11. 液晶屏幕液晶屏幕是一种高清晰度、低能耗和轻便的显示器,它广泛应用于电子产品和信息技术等领域。
12. 导电材料导电材料是一种能够传输电流的材料,广泛应用于电气工程、电子技术和信息技术等领域。
13. 量子计算机量子计算机是一种基于量子力学原理实现计算的计算机,它有望在未来改变计算机产业的格局。
诱捕器原理
诱捕器原理
诱捕器是一种捕捉昆虫等小动物的设备,通常用于农业、园艺、林业等领域,以保护庄稼和森林资源。
它的原理是利用昆虫特有的触觉、视觉和嗅觉等感觉器官来吸引它们进入诱捕器内,然后使其无法逃脱而死亡。
诱捕器的种类繁多,包括黄板、蓝板、黏虫纸、光陷阱、胶板、性信息素诱捕器等。
其中最常见的是黄板和蓝板,这两种诱捕器的设计很简单,是一张被黄色或蓝色充填的粘性底板,中央通常被涂抹上一定的诱虫剂(XE)以增加其吸引力。
因为这些颜色是虫类所喜爱的颜色,而诱虫剂又散发着与虫类所释放的信息素类似的气味,所以可以成功吸引虫类并黏住它们。
另一种常见的诱捕器是光陷阱,其利用昆虫喜欢强光的本性,设计成灯泡成形,透过制造商的技法,将光线变成特定波长的光线,吸引昆虫进入,再利用粘性板吸附。
光陷阱在一些大规模种植作物的农区被广泛使用。
它特别适合诱捕夜行性昆虫,像是蚊子、飞蛾、食蚜蝇等。
但是一般使用时需要避开其他干扰性的灯光,否则容易把昆虫引向错误的方向。
性信息素诱捕器是另一种比较新的诱捕器。
它模拟昆虫的繁殖期间所释放的性信息素,吸引异性昆虫进入,并无法离开。
因为每种昆虫所释放的信息素都是独特的,因此可以通变换所使用的信息素来达到不同种类的捕捉,众多实验证明,这种诱捕器的效率比传统的黄板等要高得多,而且对人畜无害。
总之,虽然每种诱捕器的设计和使用原理都不尽相同,但它们
共同的目标都是要达到吸引并击杀害虫的目的。
当我们需要保护庄稼和树木等农业资源时,这些诱捕器都能够成为我们的得力助手。
光陷阱
光陷阱-陷阱的制定澳大利亚国立大学的物理学家杰文·朗戴尔及其同事利用新型光陷阱,首次成功地将一个光脉冲“冻住”了足足1秒钟的时间,这是以前最好成绩的1000倍。
将“冻住”光束的时间大大延长,意味着可能据此找到实用方法,来制造光计算机或量子计算机用的存储设备。
要使光停住脚步,需要一种特殊的陷阱,其中的原子温度极低,几乎静止,以至于每个原子都有着同样的量子态。
通常情况下,这样一团冻结的原子是不透明的,但仔细校准后的激光能够在其中“切割”出一条通道,使得一个光脉冲从另一方向传播过来时,陷阱相对于它来说是透明的。
一旦切断激光,陷阱立刻又变得不透明,光脉冲就被困在陷阱里了。
恢复激光照射,光脉冲将继续传播。
光陷阱-陷阱的秘密陷阱的秘密在于它并不像普通陷阱困住物体那样困住光线,而是通过建立“量子冲突”来保存住光脉冲的信息。
激光和光脉冲对原子的作用是相反的,导致原子发生“纠缠”,处于两种量子态的混合状态。
切断激光时,原子吸收光脉冲,但光脉冲并没有丢失,原子仍然纠缠在不同量子态中,光脉冲的信息给它们留下了印记。
只要原子不移动或改变,就能完全保有光脉冲的信息。
以前的光陷阱只能坚持约1毫秒,随后就由于原子的移动而崩溃了。
这次科学家利用掺有稀土元素镨的硅酸盐晶体,制造出一种“超级光陷阱”。
由于晶体是固态的,而且镨的磁稳定性非常好,因此这种陷阱保存光脉冲信息的时间比气体陷阱或不够稳定的晶体陷阱要长得多。
空穴俘获空穴俘获是一种光激励发光现象。
光激励发光是指材料受到辐照时,产生的自由电子和空穴被俘获在晶体内部的陷阱中,从而将辐照能量存储起来,当受到光激励时(波长比辐照光长),这些电子和空穴脱离陷阱而复合发光。
因而这种材料被形象地称为“电子俘获材料”。
当用写入光辐照时,材料中产生大量的电子和空穴,这些电子和空穴被俘获在晶体内部的陷阱中,从而将辐射能量存储起来。
当受到光激励时(即读出光,能量小于写入光),陷阱中的载流子(电子和空穴)脱离陷阱而与发光中心复合发光。
电凝镊用于纳米光陷阱的研究进展
电凝镊用于纳米光陷阱的研究进展近年来,纳米科技的快速发展为科学研究和技术创新带来了许多新机遇和挑战。
纳米光陷阱作为纳米领域的重要研究方向之一,具有很高的研究价值和广泛的应用前景。
电凝镊作为一种重要的实验工具,已经受到了广泛研究,并在纳米光陷阱的研究中发挥了重要作用。
本文将对电凝镊用于纳米光陷阱的研究进展进行综述。
首先,我们先介绍一下电凝镊的基本原理和结构。
电凝镊是一种利用电磁场力的微操作器械,由中心电极和外围电极构成。
中心电极用于产生聚焦电场,而外围电极则用于校准和控制电场。
通过调节电极之间的电位差,可以控制电凝镊的操纵精度和操作力度。
电凝镊在纳米尺度上的操作精度高达纳米级别,因此非常适用于纳米光陷阱的研究。
然后,我们来看一下电凝镊在纳米光陷阱中的应用。
利用电凝镊可以对纳米尺度的物体进行精确定位和操纵,这为纳米光陷阱的研究提供了很大的便利。
例如,在纳米颗粒操纵方面,电凝镊可以实现对单个纳米颗粒的捕获、操控和释放。
通过调节电凝镊的电场,可以实现对纳米颗粒的吸附和运动控制。
此外,电凝镊还可以将纳米颗粒定位到需要的位置,并实现在空间中的三维定位。
除了纳米颗粒操纵外,电凝镊还可以应用于纳米光阱的制备和优化。
纳米光陷阱是一种能够将光子限制在纳米尺度范围内的装置,可用于操纵光、光谱分析和传感等领域。
通过电凝镊的操纵,可以将纳米颗粒定位到光波的节点处,从而形成纳米光阱。
同时,通过调节电凝镊的电场,可以改变纳米颗粒与光场之间的相互作用,进一步优化纳米光阱的性能。
因此,电凝镊在纳米光陷阱的制备和优化过程中具有重要作用。
此外,电凝镊还可以结合其他技术,实现更多纳米光陷阱的研究进展。
例如,通过结合拉曼光谱技术,电凝镊可以用于实现对纳米材料的局域拉曼光谱分析。
通过操纵纳米颗粒的位置,可以实现样品的定位和分析。
此外,还可以结合近场光学显微镜技术,利用电凝镊将纳米颗粒置于近场区域,进一步增强样品与光的相互作用,提高纳米光陷阱的灵敏度和分辨率。
房子里有瓢虫怎么彻底解决
房子里有瓢虫怎么彻底解决
1、把瓢虫堵在真空吸尘器里。
最好的赶走瓢虫的方法是物理地用真空吸尘器弄走它们。
如果你用尼龙袜接在软管后面,就可以用你的真空吸尘器制造一个陷阱。
把瓢虫吸进吸尘器里之后把它们放到外面去。
用真空吸尘器上的软管而不是动力工具的底座。
把袜子的趾端放到真空软管的底部,把袜腿的部分放到软管里。
用一个橡皮圈把底部固定好。
当你吸瓢虫的时候,它们会被吸到袜腿里。
小心地把袜子拉出来,把瓢虫放到野外去。
如果你不能用尼龙把收集皿堵住,确保在吸虫前袋子或罐子是空的。
这样,你也可以把瓢虫放到野外去,而不会把一堆泥土和碎片混着它们倒出去。
2、不要用手单独把它们搜集起来。
如果你这么做的话,瓢虫很可能会悄悄地留下一堆黄色物质,这会弄脏你的皮肤、衣服和其他东西的表面。
跟普遍的说法不同,瓢虫留下的黄色不明物质是血而不是粪便。
当一只瓢虫感到受到了威胁,它会释放出一小块血作为警告和防守策略。
3、把瓢虫扫出门去。
如果它们离门近的话,用扫帚把瓢虫扫出
门。
用这种方式,你仍然有惊吓到瓢虫的风险,它们可能也会排放出黄色的液体。
所以你只能在这些虫子离门或窗很近的时候才能这么做。
4、用一个光陷阱抓瓢虫。
如果陷阱不起什么作用的话,弄一到两个光陷阱挂在阴暗的阁楼或是地下室里。
注意这些陷阱只能解决一部分问题,而且常常只对生活在幽闭黑暗空间的瓢虫有用。
光陷阱对生活在秋天或春天环境中的瓢虫没什么效果。
光陷阱在晶硅太阳电池中的应用重点
光陷阱在晶硅太阳电池中的应用.txt一个人一盒烟一台电脑过一天一个人一瓶酒一盘蚕豆过一宿。
永远扛不住女人的小脾气,女人永远抵不住男人的花言巧语。
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第 !" 卷! 第 # 期$%%! 年 # 月!"#"$%&’(&’()!*+ ,’)# -./) 0%%!光陷阱在晶硅太阳电池中的应用陈永生王海燕杨仕娥G 郑州大学物理工程学院! 郑州 !#%%#0H提要为了提高太阳能电池的转换效率和降低成本!采用光陷阱是一种很有效的方法 !如多孔硅可使入射光的反射率减小到 #8 左右% 对实验室和国外几种实用性很强的光陷阱结构!如金字塔绒面&多孔硅&压花法&溶胶 3 凝胶等及其制作方法进行了综述% 关键词太阳电池硅光电池光陷阱多孔硅压花法溶胶 3 凝胶"##$%&’(%)* )+ ,%-.( /0’##%*- %* (.1 2034(’$ 5%$%&)* 5)$’0 21$$9:;, <’=>?@A=> BC,D :.E/.= <C,D F@E!AG!"#$%&$ ’()%(**+%() ,($-%-.-* /0 1"*()2"/. 3(%4*+$%-#5 1"*()2"/. !#%%#0H "64(0’&( IE>@J JK.LLE=> E? .= AMMENEA=J OAJ@’P E= ?E=>(A NK/?J.( .=P L’(/ NK/?J.( ?E(EN’= ?’(.K NA((? M’K @E>@AKL@’J’Q’(J.EN N’=QAK?E’= AMMENEA=N/ .=P (’RAK N’?J)FAQAK.( LK.NJEN.( (E>@J JK.LLE=> ?JKSNJSKA?T ?SN@ .? L/K.OEP JAUJSKA+ L’K’S? ?E(EN’=+AOV’??E=>T ?’(3>A( LK’NA?? AJN .=P J@AEK O.=SM.NJSKE=> LK’NA?? .KA LKA?A=JAP E= J@A .KJEN(A) 713 8)094 ?’(.K NA(( ?E(EN’= ?’(.K NA(( (E>@J JK.LLE=> L’K’S? ?E(EN’= ?’(3>A( LK’NA?? : 引言提高太阳能电池的转换效率和降低成本是改进硅光电池的两个主要方面% 影响太阳能电池转换效率的因素很多!但都可归结为电池的电压 &电流和填充因子 !电池表面对入射光的反射就是其中一个重要因素% 对于光面的太阳能电池! 反射光强大约是入射光强的; 制作金字塔绒面当用化学腐蚀剂!如氢氧化钠稀溶液 &磷苯二酚水溶液 & 乙醇氨水溶液等! 对单晶硅片进行腐蚀时!它们对不同的晶面具有不同的腐蚀速度 ! 对#*%%’ 面的腐蚀速度要较#*** ’面的腐蚀速度快 % 如果将#*%%’面作为电池的表面 ! 经过腐蚀! 在表面会出现以四个#*** ’ 面形成的正方锥% 这些正方锥像丛山一样密布于电池表面上!好像是一层丝绒! 因此称之为绒面% 图 * 为经过 ,.W: 稀溶液各向异性腐蚀后的单晶硅表面#*%%’方向上的绒面形貌% 图 0 为正方锥体绒面的纵剖面图 X*Y% 从单晶硅的晶格结构计算得知! 每个立方的顶角为5%"01! %当一束强度为 !% 的入射光投射于绒面上 C 点! 产生反射光 !* 和进入硅中的折射光 !0( 反射光 !* 可以继续投射到另一方锥的 Z 点!产生二次反射光 !!* 和进入硅体的折射光 !!$% 对平面光电池!就不产生第二次的入射% 经计算!第二次反射的光强 !! *[%)**!%!而对光面电池 ! 反射光强大约为 %)1$!%! 可见绒面可将反射率降至光面的 *\1% 通过对绒面光学性质做进一步的计算可知!还有 **] 的二次反射光可能进行第三次反射和折射!由此可算得绒面的反射率为 4)%!8 % 可见 !对绒面光电池 !只要在接近正入射时其反射损失可达到很小% 如果再镀减反射膜!可将反射率降至%)10 倍% 为降低反射!采用光陷阱是必要的% 硅光电池结构从对光子的作用上可大致分为光子透明体和光子吸收体两部分% 前者主要指玻璃这类载体! 后者主要指硅体% 要制造光陷阱可分别从这方面着手% 但同时要与电池的制造工艺结合起来% 下面对几种常见的光陷阱结构作简单的介绍% 18 以下% 在同样尺寸的基片上!绒面光电池的 67( 结面积比光面大收稿日期 ! 0%%12*03$1 $山西人!讲师!主要从事多晶硅太阳电池的研究% 作者简介"陈永生!男#*4567<=第 !" 卷! 第 # 期$%%! 年 # 月!"#"$%&’(但并未在多孔硅的织构化上多加考虑 " *66% 年多孔硅可见光发射现象的发现8 使人们对其在光伏方面的应用产生了兴趣8 并开展了研究" 目前制备多孔硅最常用的方法有三种 A *$ 用 2B 电化学腐蚀 C&’()!*+ ,’)# -./) 0%%!图 # 经$%&’ 腐蚀的单晶硅表面 ()* 照片$$ 用 2BDE,1F =E,1FG 电化学腐蚀 C F $ 放电刻蚀" 化学腐蚀和电化学腐蚀能够有效降低具有不同取向的晶粒表面的光损失!且操作简单!适合于工业化生产" 化学腐蚀’酸腐蚀 $液主要由图 " 电化学腐蚀后的多孔硅剖面 ()* 照片释放" 一般来说!对高掺杂的 , 型硅片!当固定阳极氧化的电流密度时!2B 浓度越高!多孔硅的孔径越小(当固定 2B 浓度时!阳极氧化电流越小! 多孔硅的孔径越小%图 ! 为2BAH2FH2$12A2$1J*A$A$ ’ 体积比$! 电流密度为 F#L>MNL0 时!生成的多孔硅剖面 OP- 照片% 当多孔硅用于太阳能电池时 ! 虽然可使反射率有很大的降低’见图 #$!但实验表明 8 多孔硅能得到良好的减反射作用% 不过!多孔硅内存在大量的悬空硅键!使界面复合速度大大增加! 电子的寿命缩短!对电池造成不利的影响% 因此必须对多孔硅加以钝化% 常用的钝化方法有氧化法 3F4& 电化学掺杂原位钝化法 3!4&原位铁钝化水热制备法 3#4&路易斯酸浸泡法 3Q4等% 另外!要把多孔硅和太阳能电池的制作工艺相互兼容起来!也是一个需要解决的问题% 目前多孔硅在常规多晶硅太阳能电池中主要应用在减反射作用上!其工艺的低成本化比其它方法更引人注目!值得继续进行研究%2B&2,1F 和201 ’ 或 H2FH112 $组成" 通过改变三者的比例!制备图 + 正方锥体硅表面对光的反射的多孔硅具有不同的孔密度" 图 F 为’!6I $2BA2,1FA2$1 J *AFA# ’ 体积比$ 条件下制得的多孔硅形貌图 !多孔硅孔洞数量越多 & 表面积越大!且浸蚀温度越高 + 数量和表面积也随之增大" 从图中可以看出! 多孔硅孔洞的大小不均匀" 电化学腐蚀’阳极氧化法 $既保持了各向异性腐蚀的优点!又避免了被腐蚀材料掺杂浓度高和内应力大等缺点而受到广泛的重视 " 硅腐蚀是在高浓度的2B ’!6I $乙醇水溶液中或其它缺乏 12 的溶K得多!因而可以提高短路电流和光生载流子的收集几率" 另外 !如果在 ,.12 溶液中加入乙醇或异丙醇 3$4 等醇类有机物 !不仅可以加速反应产生的氢气泡从硅片表面的逃逸 !更重要的是 !对腐蚀液中的125从腐蚀液向反应界面的输运过程具有缓冲作用!减弱了 ,.12 的腐蚀度!从而获得良好的各向异性因子" 同时使得大批量腐蚀加工单晶硅绒面时!溶液中 ,.12 含量具有较宽的工艺容差范围!有利于提高产品工艺加工质量的稳定性"液中进行!并且在硅上施加阳极电化学偏置!则硅在腐蚀过程中就不能完全氧化!而在表面产生一层无光泽的黑色&棕色或红色的多孔硅层" 在阳极氧化过程中!乙醇的存在可以减小表面张力!加快氢气的! 制作多孔硅对于多晶硅!由于晶粒取向各异!因此很难像单晶硅一样利用碱溶液 # 如 ,.12 $ 的各向异性腐蚀特性在其表面形成覆盖均匀的金字塔绒面% 为了取得较好的多晶硅表面织构! 人们尝试了机械刻槽& 反应离子刻蚀和激光刻槽等方法! 虽取得了成功!但对原料和设备都有较高要求! 不适合于工业化大规模生产 "*67$ 年 89:.;.< 等人采用电化学法制作多孔硅氧化膜+ 得到了良好的减反射=>?@ 性能 8" 玻璃基片织构对于多晶硅薄膜太阳能电池 ! 采用 9PH&R 沉积的多晶硅层 !其厚度在几微米范围内变化!在此多图 ! 经酸腐蚀后的多晶硅表面 ()* 照片晶硅薄膜上制作多孔硅难度很大% 于是便出现了在玻璃基片上制作,-第 !" 卷! 第 # 期$%%! 年 # 月!"#"$%&’(&’()!*+ ,’)# -./) 0%%!粒的大小! 一般来说!<520 颗粒的大小随着 ;3 值的增加而增大% 通常把 <520 颗粒控制在 %)#B *!? 范围内% 用匀胶机在转速 >%%%CD?5@ 左右下旋转涂敷 :%# 制成凝胶样品 % 随后将样品放入干燥箱中 + 在*0%" 条件下干燥 *A 形成了表面呈多孔状的 <520 薄膜如图 > 所示% 最后在此 <520 薄膜上用 E=F&G图 * 多孔硅绒面的反射率和波长的关系等方法沉积多晶硅薄膜制作太阳能电池% 玻璃和多晶硅层的折射率分别为 *)# 和 :)H !这样减反射膜的最织构的方法" 常用的方法主要有压花法和溶胶 1 凝胶法"得以实现% 溶胶 1 凝胶法制备涂层的基本!"# 压花法$%&该方法的步骤为 #*$模具的制作% 单晶硅上用 ,.23 溶液腐蚀形成倒金字塔 !再在金字塔上面溅射一层45!6( 7*8!9, &!!%)#’ 作为保护层($ ’安装% 将模具与需要织构的玻璃面接触!玻璃的另一表面与抛光的单晶硅面接触!以保证其平整度(: ’压花% 将玻璃加热到其软化温度以上!对玻璃两侧的单晶硅片施加足够大的压力!使玻璃的一侧出现金字塔形貌!然后在玻璃冷却之前将其与单晶硅模具剥离(!’沉积% 在玻璃的织构面上沉积多晶硅薄膜!制作电池%图 + 溶胶 ( 凝胶法制备的 ,-.’ 织构层的理想纵剖面图原理是#将金属醇盐或无机盐作为前驱体!溶于溶剂&水或有机溶剂’ 中形成均匀的溶液!溶质与溶剂产生水解或醇解反应 !反应生成物聚集成几个纳米左右的粒子并形成溶胶!再以溶胶为原料对各种基材进行涂膜处理!溶胶膜经凝胶化及干燥处理后得到干凝胶膜!最后在一定的温度下烧结即得到所需的涂层% 制备 <520 溶胶液的反应物组成包括正硅酸乙酯&4=2< ’) 无水乙醇) 去离子水) 盐酸和氨水%佳折射率增加到大约 $):% 而用溶胶8 凝胶法制备的 <52$ 织构层的折射率在 *)! 左右变化% 因此!可用溶胶 8 凝胶法制备的 452$ 织构层替代 <52$ 织构层% * 总结目前太阳能电池呈现出从单晶硅电池到多晶硅电池到薄膜电池转变的趋势% 太阳能电池的薄膜化 !光损失增大 !光陷阱因而受到了很大重视% 对于多晶硅薄膜电池 !压花法需要较大的压力 !同时要将玻璃基片软化! 条件比较苛刻! 并且容易使单晶模具损坏!不适合于大面积使用( 而溶胶 8 凝胶法操作简单! 很容易在实验室完成 !如要大规模生产 !可以和玻璃生产厂家合作解决% 但不论采用何种光陷阱结构!都必须使其与太阳能电池的制造工艺相互兼容% & 此文参考文献见第 !! 页’ !"’ 溶胶( 凝胶法 $)&溶胶1凝胶法具有合成温度低 )各化学组分易于精确控制 & 尤其对半导体掺杂物的尺寸和数量容易控制’可制备具有不同寻常组份及高纯度和良好的均匀性等优点的玻璃% 由于溶胶 1 凝胶材料物理刚性大 )生物相容性好 ) 光学性能好 )热稳定性高 )易功能化改性及制备条件温和等优点!所以其结构和形态可通过控制反应初期的原料配比);3 值)共溶剂的种类与数量以及陈化)干燥和热处理条件 4=2<)无水乙醇)稀盐酸按一定体积比混合制成初始溶液进行酸式水解!使用磁力加热搅拌器!在 ##!>%" 水浴加热条件下 + 加热搅拌 :%?5@ 左右制成胶体溶液(冷却至室温!加入氨水和乙醇混合液进行碱式水解 ! 搅拌 %)#A 后 ! 得到含 <520 颗粒的溶胶液% 水解时溶液的 ;3 值决定着 <520 薄膜中 <520 颗 *)第 !" 卷! 第 # 期$%%! 年 # 月!"#"$%&’(表%&’()!*+ ,’)# -./) 0%%!特性参数工作电流 P;<最小典型最大’ "%% ’’如图 = 所示@ $ 1)0)0 光谱特性正源公司现有的 789: 产品工作波长有 =#%A;%*1*%A; 和的噪声 GHI!而且可以减少铌酸锂集成光路的加工公差和它同单模光纤的对准公差$"0%789: 不仅是光纤陀螺仪 ! 同时也是光纤传感器系统和光时域反射仪?JK:LF的理想光源$ 另外! 它可以替代相当实用的注入型半导体激光器和发光二极管作光纤通信光源 !实现与探测器的单片集成!用于光学存储读数$ 随着其性能的提高!789: 在测量系统%视频光盘 % 打印机 % 光触发开关 %,BM7-P2- 光纤输出功率’ #%% ’ ’’ ’’ Q*%%;< 时 F P!> 1BC 带宽 PA;中心波长 PA; 波动PBC ’ ’’!%’ ’’*$D% *1*% *1$%’ ’’*##%A; 三种! 光谱宽度在 *1*%A; 的为 !%A; 左右 &*##%A; 的为 #%A; 左右 ! 波动小于 %)0BC$ *1*%A; 产品的光谱性能如图 D 所示!性能指标如表 * 所示?!E$#!F$%)*%)$!"# 性能 1)0)* 234"564 特性 789: 是一种无阈值的器件 !当注入电流大于某一值时 !输出功率随注入电流线性增加# 正源公司的 789: 产品!在工作电流 *%%;< 时 ! 组件出纤功率可大于 =%%!>$ 结束语光纤陀螺仪是一种比较先进的制导设备!目前其工作波长从短波 %)=#!; 向 *)1!; 和 *)#!; 发展$ 采用长波长!不仅可以显著降低由光纤圈中反向瑞利散射引起N<O 激光的抽运源等方面也将得到广泛的应用$参考文献* RSTU.VWX 8 ,Y 7Z.[ZWB\Z.A’X 7 7+ C/]VT’X. 8 & "# $%&& ’()*"# +,-.*). ’"/*)(012)#3*D^*Y $M *^1D"*^!! 0 -W[.;W J ! ,’_S‘ZW N! N.].[. a)9;W]]W’A ]bc‘VT.( dWBVZ UT’.BcAWA_ e’T 4AO.<]2P4A2 ]SbcT(S;WAc]‘cAV BW’Bc]) 455 67()83 *DD*Y %!&Q0FM*11f *1^ 1 R.;WA’d 4! 9W]cA]V cWA O !7VS(\ 8) -c.]STc;cAV ’e VZc ;’B.( Tce(c‘VWXWV/ ’e .A .AVWTce(c‘VW’A ‘’.VWA_ ’A . ]SbcT(S;WAc]‘cAV BW’Bc) 9555 :; <2$0#& 5%")#7(0&3 *D=1Y %’Q!FM !D1f !D# ! <(bZ’A]c O < ! OW(UcTV : C ! a.TXc/ - O) aW_Z3b’dcT ]SbcT(S;WAc]‘cAV BW’Bc]) 9555 :&<2$0#& 5%")#7(0& ! *D==Y #$Q*$F ( $!#! f $!#^ # ,._.W a ! ,’_S‘ZW N! 7SB’ 7) aW_Z3b’dcTY ZW_Z3ceeW‘WcA‘/ *)1 !; ]SbcT(S;WAc]‘cAV BW’Bc dWVZ . USTTWcB UcAV .U]’TUWA_ _SWBc ]VTS‘VSTc) =>>% 6,-. ?"##; ! *D=D !($Q*=FM *^*D"*^$* H 斯卡尔鲍罗 g C) 林士谔等 ) 陀螺仪理论和应用 G-I) 北京( 国防工业出版社!*D=*) *^^f *=*!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)上接第 (& 页*参考文献* 刘恩科 ) 光电池及其应用!北京(科学出版社!*D=D (*H^f *HD $ 许彦旗!汪义川!季静佳等 ) 关于单晶硅各向异性腐蚀机理的讨论!$* 世纪太阳能新技术!$%%1M1!f 1= 1 R’‘Z & 2Y -S]‘ZW[ KY -.V]S;’V’V K "# @%)YL.bWB3VZcT;.(3’hWBW\cB b’T’S] 7W3 KZc ]SbcTW’T bZ’V’ (S;WAc]‘cAV 7W) =>>%; 6,-.; ?"##)Y *DD$Y)%Q=FMD!1f D!# ! 龚孟濂!曾春莲!石建新等!掺铕多孔硅的恒电位电解法制备及其光致发光 ) 高等学校化学学报!*DDD !#* )#*(^#%f ^#1 11 # 李新建!富笑男!姚乾凯等! 铁钝化多孔硅的水热制备法及其光致发光特性 ) 激光与光电子学进展)增刊*!*DDD !)D *(1*f H CSTW.[ g -Y - 2Y OcBcT]K > "# @%)) 8cdW] .‘WB ;cBW.VcB Z/BT’]W(/(.VW’A ’Ab’T’S] ]W(W‘’A ]STe.‘c) :;=/;A,"/;B();Y *DDDY%#%M**!D*f **#%$ ^ i.;bUc(( 2Y RccXcT] -) 8W_ZV VT.bbWA_ .AB Tce(c‘VW’A ‘’AVT’( e’T ]W(W‘’A VZWA eW(;] Bcb’]WVWcB ’A _(.]] ]SU]VT.Vc] VchVSTcB U/c;U’]]WA_YbT’‘ccBWA_] ’e VZc $=VZ 4999 bZ’V’X’(V.W‘ 7bc‘W.(W]V]‘’AecTcA‘cY <(.][.Y 7cbVc;UcT $%%$M*f ! = C/SA_ g gY g’c g aY 7.A_ - R) 7STe. ‘c ;’BWeW‘.VW’A ’e ]W(W‘. 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原子光陷阱
原子光陷阱李志兵5. 原子光陷阱 人工捕捉原子从而实现对原子进行操控,有非常重要的科学意义和应用价值.其中一种捕捉冷原子的方法,利用了原子在激光电场中的极化效应,严格计算涉及量子力学.本节限于经典理论,仅给出定性描述.按照经典图象,激光电场将诱导出原子的电偶极矩,电偶极矩作简谐振动并不断吸收和发射电磁波.前面两个专题已经讨论了振动电场诱导的电偶极子及其运动.参照(1.27)式,具有频率ω的激光诱导的原子电偶极矩为E E p )(12202ωαωγωω≡−−=i m e (1.32) 其中0ω是原子一个与ω接近的特征频率.与ω差别大的特征频率贡献不大,可以忽略.原子在激光作用下增加的能量为)()()(2x E p E x U ωα−=⋅−= (1.33)横线表示在一个时间周期内的平均值.在激光形成的驻波中,电场平方的时间平均值是空间坐标的函数,因此原子电偶极矩受到的力为)()()(2x x F E U ∇=−∇=ωα (1.34)这力由激光的频率和光强的空间分布确定,可以受到控制.通常选择激光频率ω接近原子的特征频率0ω,以使得偶极力起显著作用.但又不能让ω太过接近0ω,否则将发生强烈的共振跃迁,原子不再处于所期望的状态.在这两个条件下,近似有)(12)(002ωm e −−=ωωωα (1.35) 分母中的频率差0ω−ω=δ称为失谐(detuning),它的符号很重要.当0>δ时,偶极力把原子向弱电场处驱赶;反之,若0<δ,原子将被赶往强电场处.从经典谐振子图像得到的(1.34)式尽管具有正确的形式,但)(ωα的具体表达式(1.35)并不正确.这是因为原子极化实际上服从量子力学.按照量子力学的图象,原子在光场作用下从基态跃迁到能量相差为0ωh 的虚激发态,然后又从这个虚激发态跃迁回基态.下面讨论经典和量子结果的联系.根据经典谐振子解,谐振子的能量为220x m E ω=,其中2x 是位移平方在一个周期的平均值.在量子力学中,E 换成能量子0ωh ;而2x 换成与跃迁前后两个量子态有关的与x 平方成正比的跃迁振幅绝对值平方20ˆ1x ,其中0和1分别是跃迁前后的归一化态矢量,是位移算符.因此 x ˆ22000ˆ1x ωωm =h (1.36)由此消去(1.35)式分母中的经典量0ωm ,得到)(0ˆ2)(022ωωωα−−=x n e h (1.37) 其中和可以合起来写成电偶极矩算符e xˆx p ˆˆe =.这就是与(1.35)式相应的电偶极矩极化系数的量子公式.。
实验一光的力学效应及光阱PN力的测量
实验一光的力学效应及光阱PN力的测量一、实验目的加深对光具有动量基本属性的认识,感知光的力学效应,了解光镊技术。
二、实验内容1、光陷阱效应2、光镊在横向(X-Y平面)操控微粒3、光镊在纵向(Z轴方向)操控微粒4、光镊最大横向阱力的测量三、实验原理光作用于物体时,将施加一个力到物体上。
由于光辐射对物体产生的力常常表现为压力,因而通常称之为辐射压力或简称光压。
然而,在特定的光场分布下,光对物体也可产生一拉力。
从而有可能某种特定光场来形成束缚粒子的势阱。
我们以透明电介质小球作模型来讨论光与物体的相互作用。
若小球的大小明显大于光波长,可以采用几何光学近似。
设小球的折射率n1大于周围媒质的折射率n2。
首先考虑一束平行光与小球的相互作用。
如图所示,当一束光穿过小球时,光在进入和离开球表面时会产生折射(黑粗线表示)。
在图示的情形,入射光沿Z方向传播,即光的动量是沿Z方向的。
然而,离开球的光传播方向有了改变,也即光的动量有了改变。
图中画出了光束中代表性的两条光线a和b。
由于动量守恒,这些光传递给球一个与它们动量改变等值,但方向相反的一个动量(图中的空心线)。
与之相应的有力Fa和Fb施加在小球上。
小球受到的光对它的作用力就是光束中所有光线作用于小球的力之和。
若入射光束截面上光强是均匀的,则各小光束(光线)给予小球的力在横向(XY方向)将完全抵消。
但有一沿Z 方向的推力。
如果小球处在一个非均匀光场中,沿Z方向传播,自左向右光强增大的光场。
与左边的光线a相比,右边较强的光线b作用于小球,使小球获得较大的动量,从而产生较大的力Fb。
结果总的合力在横向不再平衡,而是把小球推向右边光强处。
小球在这样一个非均匀(即强度分布存在梯度)的光场中所得到的指向光强强的地方的力称之为梯度力(Fg)。
如果光束中间光强大,粒子将趋向于这一区域,也即在横向被捕获了。
上面的情形,都存在一个轴向(Z方向)的推力。
要用一束光同时实现横向和轴向(或纵向)的捕获,还必须要有拉力。
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光陷阱-陷阱的制定
澳大利亚国立大学的物理学家杰文·朗戴尔及其同事利用新型光陷阱,首次成功地将一个光脉冲“冻住”了足足1秒钟的时间,这是以前最好成绩的1000倍。
将“冻住”光束的时间大大延长,意味着可能据此找到实用方法,来制造光计算机或量子计算机用的存储设备。
要使光停住脚步,需要一种特殊的陷阱,其中的原子温度极低,几乎静止,以至于每个原子都有着同样的量子态。
通常情况下,这样一团冻结的原子是不透明的,但仔细校准后的激光能够在其中“切割”出一条通道,使得一个光脉冲从另一方向传播过来时,陷阱相对于它来说是透明的。
一旦切断激光,陷阱立刻又变得不透明,光脉冲就被困在陷阱里了。
恢复激光照射,光脉冲将继续传播。
光陷阱-陷阱的秘密
陷阱的秘密在于它并不像普通陷阱困住物体那样困住光线,而是通过建立“量子冲突”来保存住光脉冲的信息。
激光和光脉冲对原子的作用是相反的,导致原子发生“纠缠”,处于两种量子态的混合状态。
切断激光时,原子吸收光脉冲,但光脉冲并没有丢失,原子仍然纠缠在不同量子态中,光脉冲的信息给它们留下了印记。
只要原子不移动或改变,就能完全保有光脉冲的信息。
以前的光陷阱只能坚持约1毫秒,随后就由于原子的移动而崩溃了。
这次科学家利用掺有稀土元素镨的硅酸盐晶体,制造出一种“超级光陷阱”。
由于晶体是固态的,而且镨的磁稳定性非常好,因此这种陷阱保存光脉冲信息的时间比气体陷阱或不够稳定的晶体陷阱要长得多。
空穴俘获
空穴俘获是一种光激励发光现象。
光激励发光是指材料受到辐照时,产生的自由电子和空穴被俘获在晶体内部的陷阱中,从而将辐照能量存储起来,当受到光激励时(波长比辐照光长),这些电子和空穴脱离陷阱而复合发光。
因而这种材料被形象地称为“电子俘获材料”。
当用写入光辐照时,材料中产生大量的电子和空穴,这些电子和空穴被俘获在晶体内部的陷阱中,从而将辐射能量存储起来。
当受到光激励时(即读出光,能量小于写入光),陷阱中的载流子(电子和空穴)脱离陷阱而与发光中心复合发光。
空穴俘获光存储的写入(激发),读出(激励)的波长范围,受基质的晶格影响,也受杂质原子,晶格缺陷,以及一些破坏晶格周期性的界面等的影响。
破坏了晶格的周期性,就可能在禁带中形成一些定域能级,定域能级的不同,直接影响了激发、激励以及激励发光的不同。
电子俘获材料正是选择了不同基质以及掺杂,得到了不同波段的存取。
电子俘获材料的读写波长由材料中的发光中心决定的。
空穴俘获材料多数是粉末状的,一般采用高温固相反应法制备。
制备费时费力,对环境的污染大。
因此改进制备技术,也是实用化的先决条件。
目前有采用二次固相反应法制备材料,减少反就时间,降低反应温度,提高了产品的纯度。
有采用隔绝空气法制备材料的,减少了制备的工序,提高反应的进行的程度。
目前高温固相反应法是制备电子俘获材料主要方法。
为了克服高温固相反应的缺点,可以针对不同类型的材料尝试低温化学合成、生长晶体等方法来制备,这还需要通过与现在制备方法的比较来摸索。
1。