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掺硼金刚刚石展示等离激元特征

    科技日报北京1月15日电 (记者张佳欣)美国研讨职员在掺硼金刚石中发明了一种新特征——等离激元效应。这可能使生物医学跟量子光学装备愈加高效,并能以传统技巧无奈实现的方法处置信息。相干论文13日宣布于《天然·通信》杂志。    金刚石正在成为年夜功率电子器件跟下一代量子光学技巧中的要害资料。经由过程掺入硼等杂质,迷信家可能调剂金刚石的特征,使其具有濒临金属的导电机能。    凯斯西储年夜学与伊利诺伊年夜学厄巴纳-喷鼻槟分校团队发明,掺硼金刚石还能表示出另一种特别的等离激元特征:当遭到光照时,其外部电子汇集体振荡,发生激烈的部分电场加强后果。这种才能对开辟进步的生物传感器、纳米光学组件、晋升太阳能电池跟量子器件机能至关主要。值得留神的是,只管其余半导体或金属也存在相似性子,但它们平日不通明,而掺硼金刚石则保存了光学通明性,这付与它额定的上风。    等离激元景象是指光与物资彼此感化时,在纳米标准上构成的电磁波形式。这种景象早在多少个世纪前就已呈现在艺术作品中,比方中世纪教堂黑色玻璃窗上的壮丽颜色,就是由嵌入玻璃内的金属纳米颗粒发生的等离激元效应形成的。    由于金刚石是由碳原子构成的通明晶体构造,以是当参加大批硼时,硼比碳少一个电子,可在资料内构成周期性的电子“空穴”,从而增添资料的导电性。金刚石仍然坚持通明且带有蓝色彩。掺硼金刚石还存在化学惰性跟生物相容性,因而可用于医学成像、高敏锐度生物芯片跟分子传感器。