.A Perfect Trap for Light – Allows Light To Be Absorbed Perfectly in Photosynthesis and Photovoltaics
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.A Perfect Trap for Light – Allows Light To Be Absorbed Perfectly in Photosynthesis and Photovoltaics
빛을 위한 완벽한 덫 - 광합성 및 광전지에서 빛이 완벽하게 흡수되도록 합니다
주제:레이저광합성태양광인기 있는비엔나 공과대학교 2022년 8월 25일 비엔나 공과 대학 작성 물리학 개념 라이트 트랩 연구원들은 거울과 렌즈를 사용하여 얇은 층 주위에 "광 트랩"을 만들었습니다. 여기서 광선은 원을 그리며 조정된 다음 그 자체에 중첩됩니다. 정확히 그러한 방식으로 광선이 스스로를 차단하고 더 이상 외부를 떠날 수 없습니다. 체계. 광선이 스스로 빠져나가는 것을 방지하는 "라이트 트랩"이 개발되었습니다. 이것은 빛이 완벽하게 흡수되도록 합니다.
-빛을 효율적으로 사용하려면 최대한 빛을 흡수해야 합니다. 이것은 광합성 과 광전지 시스템 모두에서 사실입니다. 그러나 일반적으로 빛의 많은 부분을 통과시키는 얇은 재료 층에서 흡수가 발생하는 경우에는 어렵습니다. 이제 가장 얇은 층에서도 광선이 완전히 흡수되도록 하는 놀라운 트릭을 발견했습니다. 그들은 거울과 렌즈를 사용하여 얇은 층 주위에 "라이트 트랩"을 만들었습니다. 여기에서 광선이 원을 그리며 조정된 다음 자체적으로 중첩됩니다. 정확히 그러한 방식으로 광선이 스스로를 차단하고 더 이상 외부를 벗어날 수 없습니다.
체계. 따라서 빛은 얇은 층에 흡수되는 것 외에 다른 선택이 없습니다. 다른 방법이 없습니다. TU Wien과 예루살렘 히브리 대학교의 연구팀이 수행한 이 흡수 증폭 방법은 과학 저널 Science 에 오늘(2022년 8월 25일) 발표될 예정 입니다. 이는 두 팀 간의 유익한 협력의 결과입니다. 이 접근 방식은 예루살렘 히브리 대학교의 Ori Katz 교수가 제안했으며 TU Wien의 Stefan Rotter 교수와 함께 개념화했습니다. 실험은 예루살렘에 있는 실험실 팀에서 수행했으며 이론적인 계산은 비엔나에 있는 팀에서 가져왔습니다.
빛을 위한 완벽한 덫 부분적으로 투명한 미러, 얇고 약한 흡수체, 두 개의 수렴 렌즈 및 전체 반사 미러로 구성된 "라이트 트랩" 설정이 표시됩니다. 일반적으로 대부분의 입사 광선은 반사됩니다. 그러나 정밀하게 계산된 간섭 효과로 인해 입사 광선이 거울 사이에서 다시 반사된 광선과 간섭하여 반사 광선이 궁극적으로 완전히 소멸됩니다. 얇고 약한 흡수체에 의해 빛의 에너지가 완전히 흡수됩니다. 크레딧: TU Wien
얇은 층은 빛에 투명합니다. TU Wien의 이론 물리학 연구소(Institute of Theoretical Physics)의 스테판 로터(Stefan Rotter) 교수는 "고체에 닿으면 빛을 흡수하기 쉽습니다."라고 말합니다.
“두꺼운 검은색 울 점퍼는 빛을 쉽게 흡수할 수 있습니다. 그러나 많은 기술 응용 분야에서 사용할 수 있는 재료의 얇은 층만 있고 이 층에서 빛이 정확히 흡수되기를 원합니다.” 물질의 흡수를 개선하려는 시도가 이미 이루어졌다. 예를 들어, 두 거울 사이에 재료를 배치할 수 있습니다. 빛은 두 거울 사이에서 앞뒤로 반사되어 매번 재료를 통과하므로 흡수될 가능성이 더 큽니다. 그러나 이 목적을 위해 거울이 완벽해서는 안 됩니다. 거울 중 하나는 부분적으로 투명해야 합니다.
그렇지 않으면 빛이 두 거울 사이의 영역을 전혀 통과할 수 없습니다. 그러나 이것은 또한 빛이 이 부분적으로 투명한 거울에 닿을 때마다 빛의 일부가 손실된다는 것을 의미합니다. 빛은 스스로를 차단한다 이를 방지하기 위해 빛의 파동 속성을 정교하게 사용할 수 있습니다. 예루살렘 히브리 대학교의 오리 카츠 교수는 “우리의 접근 방식에서는 파동 간섭에 의한 모든 역반사를 취소할 수 있다”고 말했다. 이 주제에 대해 논문을 쓴 빈 공대(TU Wien)의 Helmut Hörner는 다음과 같이 설명합니다. 이 거울에 레이저 빔을 보내기만 하면 두 부분으로 나뉩니다. 큰 부분은 반사되고 작은 부분은 거울을 통과합니다."
거울을 투과하는 광선의 이 부분은 이제 흡수 재료 층을 통과한 다음 렌즈와 다른 거울이 있는 부분적으로 투명한 거울로 되돌아갑니다. "중요한 것은 이 경로의 길이와 광학 요소의 위치가 조정되어 되돌아오는 광선(및 거울 사이의 다중 반사)이 첫 번째 거울에서 직접 반사된 광선을 정확히 상쇄하는 방식으로 조정된다는 것입니다. "라고 예루살렘에 시스템을 구축한 대학원생인 Yevgeny Slobodkin과 Gil Weinberg는 말합니다. 두 개의 부분 빔은 말하자면 빛 자체를 차단하는 방식으로 겹칩니다. 부분적으로 투명한 거울만으로는 실제로 빛의 많은 부분을 반사하지만, 이 반사는 부분적으로 투명한 거울로 돌아가기 전에 시스템을 통과하는 빔의 다른 부분에 의해 불가능하게 됩니다.
따라서 부분적으로 투명했던 거울이 이제는 입사되는 레이저 빔에 대해 완전히 투명해집니다. 이것은 본질적으로 빛에 대한 일방통행로를 만듭니다. 광선은 시스템에 들어갈 수 있지만 반사된 부분과 원으로 시스템을 통해 안내되는 부분의 중첩으로 인해 더 이상 벗어날 수 없습니다. 따라서 빛은 흡수될 수밖에 없습니다. 그렇지 않으면 대부분의 빔이 통과할 수 있는 얇은 층에 전체 레이저 빔이 삼켜집니다. 강력한 현상 "시스템은 흡수하려는 파장에 정확히 맞춰져야 합니다."라고 Stefan Rotter는 말합니다.
“하지만 그 외에는 제한 사항이 없습니다. 레이저 빔은 특정 모양을 가질 필요가 없습니다. 어떤 곳에서는 다른 곳보다 더 강렬할 수 있습니다. 거의 완벽한 흡수가 항상 달성됩니다.” 예루살렘의 히브리 대학에서 실시된 실험에서 입증된 바와 같이 기류와 온도 변동조차도 메커니즘에 해를 끼칠 수 없습니다. 이것은 광범위한 적용을 약속하는 강력한 효과임을 증명합니다. 예를 들어 제시된 메커니즘은 지구 대기를 통해 전송되는 동안 왜곡되는 광 신호를 완벽하게 캡처하는 데 매우 적합할 수도 있습니다. 새로운 접근 방식은 또한 약한 광원(먼 별과 같은)의 광파를 탐지기로 최적으로 공급하는 데 매우 실용적으로 사용될 수 있습니다.
참조: "임의 웨이브프론트에 대한 대규모 퇴화 간섭성 완전 흡수체" 2022년 8월 25일, Science . DOI: 10.1126/science.abq8103
.'Naturally insulating' material emits pulses of superfluorescent light at room temperature
'자연 절연' 재료는 실온에서 초형광 펄스를 방출합니다
노스캐롤라이나 주립대학교 Tracey Peake 실온에서 초형광을 달성하는 과정은 Nature Photonics의 새로운 논문에 나와 있습니다. 크레딧: Shuang Fang Lim, NC 주립대학교 AUGUST 29, 2022
-광학 응용 분야를 위해 더 밝고 안정적인 나노 입자를 합성하려는 연구원은 그 생성이 실온과 규칙적인 간격 모두에서 발생하는 초형광 폭발이라는 더 놀라운 특성을 대신 나타냄을 발견했습니다. 이 작업은 더 빠른 마이크로칩, 신경 센서 또는 양자 컴퓨팅 응용 프로그램에 사용할 재료의 개발과 다수의 생물학적 연구로 이어질 수 있습니다.
-초형광은 물질 내의 원자가 동기화되고 동시에 짧지만 강렬한 빛의 폭발을 방출할 때 발생합니다. 이 속성은 양자 광학 응용 분야에 유용하지만 실온에서 유용할 만큼 충분히 긴 간격으로 달성하기가 극히 어렵습니다. 문제의 재료인 란탄족 도핑된 상향변환 나노입자(UCNP)는 "더 밝은" 광학 재료를 만들기 위한 노력의 일환으로 연구팀에 의해 합성되었습니다. 그들은 크기가 50나노미터(nm)에서 500nm에 이르는 육각형 세라믹 결정을 생산하고 레이저 특성을 테스트하기 시작하여 몇 가지 인상적인 혁신을 가져왔습니다.
연구자들은 처음에 한 원자에서 방출된 빛이 같은 빛을 더 많이 방출하도록 다른 원자를 자극하는 레이저를 찾고 있었습니다. 그러나 그들은 대신 모든 원자가 정렬된 다음 함께 방출되는 초형광을 발견했습니다. 연구의 공동 교신저자인 노스캐롤라이나 주립대학의 물리학 부교수인 Shuang Fang Lin은 "다른 레이저 강도에서 물질을 여기시켰을 때, 각 여기마다 규칙적인 간격 으로 3개의 초형광 펄스를 방출한다는 것을 발견했습니다 ."라고 말했습니다.
"그리고 펄스는 저하되지 않습니다. 각 펄스의 길이는 2 나노초입니다. 따라서 UCNP는 실온에서 초형광을 나타낼 뿐만 아니라 제어할 수 있는 방식으로 나타납니다." 실온 초형광은 주변 환경에 의해 정렬에서 "쫓겨나지" 않고 원자가 함께 방출하기 어렵기 때문에 달성하기 어렵습니다. 그러나 UCNP에서 빛은 보호막 역할을 하고 실온 에서도 초형광을 허용하는 다른 전자 아래에 "묻힌" 전자 궤도 에서 나옵니다 . 또한 UCNP의 초형광은 반 스톡스 이동(anti-Stokes shifted)이기 때문에 기술적으로 흥미롭습니다. 즉, 방출된 빛의 파장이 반응을 시작하는 파장보다 더 짧고 에너지가 더 높습니다. 매사추세츠 대학 의과대학 생화학 및 분자 생명공학 교수이자 이 연구의 공동 교신 저자인 강 한(Gang Han)은 "이와 같이 강력하고 신속한 반-스토크스 이동 초형광 방출은 수많은 선구적인 재료 및 나노의학 플랫폼에 완벽하다"고 말했다. "예를 들어, UCNP는 배경 잡음이 없는 바이오 센싱, 정밀 나노의학 및 심부 조직 이미징에서 세포 생물학, 시각 생리학 및 광유전학에 이르는 생물학적 응용 분야에서 널리 사용되었습니다. "그러나 현재 UCNP 응용 프로그램에 대한 한 가지 문제는 느린 방출로, 종종 탐지가 복잡하고 최적이 아닙니다.
-그러나 스톡스 전환 초형광의 속도는 현재 방법보다 10,000배 더 빠른 게임 체인저입니다. 우리는 이 초형광 이 나노입자는 깨끗하고 신속하며 집중적인 광원을 기다리는 바이오이미징 및 광선요법에 대한 혁신적인 솔루션을 제공합니다." UCNP의 고유한 특성은 수많은 응용 분야에서 사용될 수 있습니다. "첫째, 실온 작동은 응용 프로그램을 훨씬 쉽게 만듭니다."라고 Lim은 말합니다. "그리고 50nm에서 이것은 현재 존재하는 가장 작은 초형광 매체입니다. 우리는 펄스를 제어할 수 있기 때문에 이러한 결정을 예를 들어 마이크로칩의 타이머, 신경 센서 또는 트랜지스터로 사용할 수 있습니다. 그리고 더 큰 결정은 우리에게 더 나은 제어를 제공할 수 있습니다. 맥박." "실온 상향 변환된 초형광"이라는 논문이 Nature Photonics 에 게재 되었습니다.
추가 탐색 고온에서 일반적인 페로브스카이트 초형광 추가 정보: Kai Huang et al, 실온 상향 변환 초형광, Nature Photonics (2022). DOI: 10.1038/s41566-022-01060-5 저널 정보: 네이처 포토닉스 노스캐롤라이나 주립대학교 제공
https://phys.org/news/2022-08-naturally-insulating-material-emits-pulses.html
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메모2208300443 나의 사고실험 oms 스토리텔링
강력하다는 인상을 샘플c.oss.base1만큼 느껴질 수 있는 새로운 초형광 폭발이 실온에서 구현한 모양이다. 허허. 초신성도 어찌보면 초형광의 유형일 수 있음이여. 허허.
다시 언급하지만, 샘플c.oss.base_feedback은 어마어마한 속도로 빅뱅사건을 만든거여. 그리하여 우주초기에 이미 무거운 은하가 존재함이지. 그래서 빅뱅론자들은 무척 당황한다지. 우주초기에 수소.헬륨 은하만 존재해야 하는데 제임스웹이 이상한 사진을 마구 찍어 보내는거여. 무거운 은하가 어디에서 나타난 것일까.
그들의 대가리로는 상상이 안되여. 그런데 짜장! 샘플c.oss이론을 도입하면 빅뱅 베이스가 급속히 암흑물질을 매개로 초형광되는거여. 허허. 믿거나 말거나! 쩌어업! 입만열면 뻥스팩 치는 러시아.중국.북한 불량국애들과 근본적 진리와 거짓의 차이적 차원이다.
샘플a.oms(standard)
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-Researchers looking to synthesize brighter and more stable nanoparticles for optical applications have discovered that their creation instead exhibits the more surprising property of a hyperfluorescent burst that occurs both at room temperature and at regular intervals. This work could lead to the development of materials for use in faster microchips, neurosensors, or quantum computing applications and a number of biological studies.
-Hyperfluorescence occurs when atoms within a material are synchronized and simultaneously emit short but intense bursts of light. While this property is useful for quantum optics applications, it is extremely difficult to achieve at intervals long enough to be useful at room temperature. The material in question, lanthanide-doped upconverted nanoparticles (UCNPs), was synthesized by the research team in an effort to create "brighter" optical materials. They produced hexagonal ceramic crystals ranging in size from 50 nanometers (nm) to 500 nm and started testing laser properties, resulting in some impressive innovations.
-However, the speed of Stokes transition hyperfluorescence is a game changer that is 10,000 times faster than current methods. We believe that these ultra-fluorescent nanoparticles provide an innovative solution for bioimaging and phototherapy that awaits a clean, rapid and focused light source." The unique properties of UCNPs allow it to be used in numerous applications. "First, room temperature The operation makes the application much easier,” says Lim. “And at 50 nm, it is the smallest hyperfluorescent medium that exists today. Because we can control the pulses, we can use these decisions as timers, neural sensors or transistors on microchips, for example. And bigger decisions can give us better control. Pulse." A paper entitled "Room Temperature Upconverted Hyperfluorescence" was published in Nature Photonics.
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memo 2208300443 my thought experiment oms storytelling
It seems that a new hyperfluorescence explosion that can give the impression of being as powerful as sample c.oss.base1 has been realized at room temperature. haha. A supernova can also be a type of superfluorescence in some way. haha.
Again, the sample c.oss.base_feedback made the big bang incident at an incredible rate. So, in the beginning of the universe, there were already massive galaxies. That's why big bang theorists are very confused. In the beginning of the universe, only hydrogen and helium galaxies should exist, but James Webb took a bunch of strange pictures and sent them. Where did the massive galaxies appear?
I can't imagine with their heads. But shit! If the sample c.oss theory is introduced, the big bang base is rapidly hyperfluorescent through dark matter. haha. Believe it or not! Wow! It is a different dimension between the fundamental truth and lies between Russia, China, and North Korea, who are bullshit when they open their mouths.
Sample a.oms (standard)
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