.Arrays of quantum rods could enhance TVs or virtual reality devices, research suggests
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.Arrays of quantum rods could enhance TVs or virtual reality devices, research suggests
연구에 따르면 양자 막대 배열은 TV 또는 가상 현실 장치를 향상시킬 수 있습니다
매사추세츠 공과 대학 MIT 엔지니어들은 DNA 종이접기 스캐폴드를 사용하여 텔레비전이나 가상 현실 장치용 LED에 통합될 수 있는 정밀하게 구조화된 양자 막대 배열을 만들었습니다. 신용: Xin Luo 박사, BatheBioNanoLab AUGUST 11, 2023
퀀텀닷을 통합한 평면 스크린 TV는 현재 상업적으로 이용 가능하지만 상업용 장치를 위해 길쭉한 사촌인 퀀텀 로드 어레이를 만드는 것이 더 어려웠습니다. 양자 막대는 빛의 편광과 색상을 모두 제어하여 가상 현실 장치용 3D 이미지를 생성할 수 있습니다.
접힌 DNA로 만들어진 스캐폴드를 사용하여 MIT 엔지니어들은 양자 막대 배열을 정밀하게 조립하는 새로운 방법을 제시했습니다. 고도로 제어된 방식으로 양자 막대를 DNA 스캐폴드에 증착함으로써 연구자들은 배열에서 방출되는 빛의 편광을 결정하는 핵심 요소인 양자 막대의 방향을 조절할 수 있습니다. 이를 통해 가상 장면에 깊이와 차원을 더 쉽게 추가할 수 있습니다.
"퀀텀 로드의 과제 중 하나는 나노스케일에서 모두 같은 방향을 가리키도록 어떻게 정렬합니까?" MIT 생물 공학 교수이자 새 연구의 수석 저자인 Mark Bathe는 말합니다. "2D 표면에서 모두 같은 방향을 가리키면 빛과 상호 작용하고 편광을 제어하는 방식에 대해 모두 동일한 속성을 갖습니다." MIT 박사 후 연구원인 Chi Chen과 Xin Luo는 Science Advances 에 게재된 이 논문의 주요 저자입니다 .
재료 과학 및 공학 부교수 Robert Macfarlane; 알렉산더 카플란 박사 Lester Wolfe 화학 교수인 Moungi Bawendi도 이 연구의 저자입니다. 나노스케일 구조 지난 15년 동안 Bathe와 다른 사람들은 DNA 오리가미라고도 알려진 DNA로 만든 나노스케일 구조 의 설계 및 제작을 주도했습니다 . 매우 안정적이고 프로그래밍 가능한 분자인 DNA는 약물 전달, 바이오센서 역할 또는 광수확 재료용 비계 형성을 포함하여 다양한 응용 분야에 사용할 수 있는 작은 구조를 위한 이상적인 건축 재료입니다. Bathe 의 연구실은 연구원들이 만들고자 하는 목표 나노스케일 모양을 입력하기만 하면 프로그램이 올바른 모양으로 자가 조립할 DNA의 시퀀스를 계산할 수 있는 계산 방법을 개발 했습니다 . 그들은 또한 이러한 DNA 기반 물질에 양자점을 통합하는 확장 가능한 제조 방법을 개발했습니다.
2022년 논문 에서 Bathe와 Chen은 확장 가능한 생물학적 제작을 사용하여 DNA를 사용하여 정확한 위치에 양자점을 스캐폴드할 수 있음을 보여주었습니다. 이 작업을 기반으로 그들은 Macfarlane의 연구실과 팀을 이루어 양자 로드를 2D 배열로 배열하는 문제를 해결했습니다. 이는 로드가 같은 방향으로 정렬되어야 하기 때문에 더 어렵습니다. 막대를 한 방향으로 휩쓸기 위해 직물 또는 전기장으로 기계적 마찰을 사용하여 양자 막대의 정렬된 배열을 생성하는 기존 접근 방식은 제한된 성공을 거두었습니다. 이는 고효율 발광을 위해서는 막대가 서로 최소 10나노미터 떨어져 있어야 하므로 막대가 이웃의 발광 활동을 "끄거나" 억제하지 않기 때문입니다. 이를 달성하기 위해 연구원들은 다이아몬드 모양의 DNA 종이접기 구조에 양자 막대를 부착하는 방법을 고안했으며, 이 구조는 그 거리를 유지하기 위해 적절한 크기로 만들 수 있습니다. 그런 다음 이러한 DNA 구조는 표면에 부착되어 퍼즐 조각처럼 서로 맞춰집니다.
-"퀀텀 막대는 같은 방향으로 종이접기에 놓이므로 이제 2D 표면에서 자체 조립을 통해 이러한 모든 양자 막대를 패턴화했으며 microLED와 같은 다양한 응용 분야에 필요한 미크론 규모에서 이를 수행할 수 있습니다."라고 Bathe는 말합니다. "종이 접기는 퍼즐 조각처럼 포장되어 자연스럽게 맞물리기 때문에 제어 가능한 특정 방향으로 방향을 지정하고 잘 분리된 상태로 유지할 수 있습니다."
퍼즐 조립 이 접근 방식을 작동시키는 첫 번째 단계로 연구원들은 DNA 가닥을 양자 막대에 부착하는 방법을 찾아야 했습니다. 이를 위해 Chen은 DNA를 양자 막대와 혼합하여 유화시킨 다음 혼합물을 빠르게 탈수시켜 DNA 분자가 막대 표면에 조밀한 층을 형성하도록 하는 프로세스를 개발했습니다. 이 프로세스는 상업적 응용을 가능하게 하는 핵심일 수 있는 나노 크기 입자에 DNA를 부착하는 기존 방법보다 훨씬 빠른 몇 분 밖에 걸리지 않습니다. "이 방법의 고유한 측면은 나노 입자 표면에 친화력이 있는 모든 물을 좋아하는 리간드에 거의 보편적으로 적용할 수 있어 나노 크기 입자의 표면으로 즉시 밀어 넣을 수 있다는 것입니다. 이 방법을 활용함으로써 우리는 상당한 성과를 달성했습니다. 제조 시간이 며칠에서 단 몇 분으로 단축됩니다."라고 Chen은 말합니다. 그런 다음 이 DNA 가닥은 벨크로처럼 작동하여 양자 막대가 규산염 표면을 코팅하는 얇은 필름을 형성하는 DNA 종이접기 템플릿에 달라붙도록 도와줍니다.
이 DNA 박막은 먼저 가장자리를 따라 돌출된 DNA 가닥을 통해 인접한 DNA 주형을 함께 결합함으로써 자가 조립을 통해 형성됩니다. 연구원들은 이제 패턴이 에칭된 웨이퍼 스케일 표면을 생성하기를 희망합니다. 이를 통해 마이크로 LED 또는 증강 현실/가상 현실을 넘어 다양한 응용 분야를 위한 양자 로드의 장치 규모 배열로 설계를 확장할 수 있습니다. "우리가 이 백서에서 설명하는 방법은 퀀텀 로드가 배치되는 방식에 대한 우수한 공간 및 방향 제어를 제공하기 때문에 훌륭합니다. 다음 단계는 다양한 길이 스케일에서 프로그래밍된 구조를 사용하여 보다 계층적인 배열을 만드는 것입니다. 이러한 퀀텀 로드 어레이의 크기, 모양 및 배치를 제어할 수 있는 능력은 모든 종류의 다양한 전자 응용 분야로 가는 관문입니다."라고 Macfarlane은 말합니다. "DNA는 떠오르는 미국 바이오경제에 따라 확장 가능하고 지속 가능한 생물학적으로 생산될 수 있기 때문에 제조 재료로서 특히 매력적입니다. 환경적으로 안전한 양자 막대로 전환하는 것을 포함하여 남아 있는 몇 가지 병목 현상을 해결하여 이 작업을 상용 장치로 전환합니다. , 우리가 다음에 초점을 맞추는 것입니다."라고 Bathe는 덧붙입니다.
추가 정보: Chi Chen 외, Nanoscale Precision을 사용한 확장 가능한 2D 어레이 제작을 위한 Quantum Dots 및 Rod의 Ultrafast Dense DNA Functionalization, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh8508 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh8508 저널 정보: Science Advances 매사추세츠 공과대학 제공
https://phys.org/news/2023-08-arrays-quantum-rods-tvs-virtual.html
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메모 2308120601 나의 사고실험 oms 스토리텔링
샘플링 oms를 종이접기를 하면 Y나 X막대를 만들 수 있다. 그 접혀진 각 행렬은 순서적으로 겹쳐져 아래위 방향이 반복적이다. 접히는 속도가 다르면 xy막대의 두께를 이용하는데 다양성이 생긴다. 그런데 희한하게도 막대의 길이나 두께의 합은 늘 oms(magicsum)=1이다. 허허.
내 글이 대부분 짧은 것은 뇌리에 스치는 그냥 메모일 뿐이고 메모의 핵심 포인트는 비유적인 가상적인 아이디어 직관들은 샘플링 소스oms,qoms,poms,ossbase의 레시피의 산물이다. 그런데 목적은 늘 똑같다. 보석같은 oms=1 진리들을 과학뉴스에서 찾는 것이다. 허허.
-"Since the quantum rods lie on the origami in the same orientation, we have now patterned all these quantum rods by self-assembly on a 2D surface and can do this at the micron scale required for a variety of applications such as microLEDs," said Bathe. says “Origami is packed like puzzle pieces and fits together naturally, allowing you to orient them in specific controllable directions and keep them well separated.”
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memo 2308120601 my thought experiment oms storytelling
If you origami the sampling oms, you can make a Y or X bar. Each of the folded matrices is sequentially overlapped so that the top and bottom directions are repeated. Different folding speeds result in variability in using the thickness of the xy rod. Strangely, however, the sum of the lengths and thicknesses of a stick is always oms(magicsum)=1. haha.
Most of my writings are short, just notes that pass through my mind, and the key points of the memos are figurative hypothetical ideas, intuitions, and are the product of recipes from sampling sources oms, qoms, poms, and ossbase. But the purpose is always the same. Finding jewel-like oms=1 truths in science news. haha.
Samplea.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sampleb. qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample b.poms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Samplec.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
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.Ancient Graphite Reveals a Quantum Surprise: Scientists Discover Hofstadter’s Butterfly
고대 흑연은 양자적 놀라움을 보여줍니다: 과학자들은 Hofstadter의 나비를 발견합니다
주제:2D 재료그래핀재료 과학양자 역학맨체스터대학교 By 맨체스터 대학교 2023년 8월 11일 흑연 나비 흑연 나비. 연구원들은 고대 물질인 흑연에서 중요한 발견을 했습니다. 그들은 반 데르 발스 기술과 트위스트로닉스를 활용하여 흑연 구조, 특히 표면 상태와 벌크 상태의 2.5차원 혼합에서 새로운 물리학을 발견했습니다. 이것은 2D 및 3D 재료의 전자 특성 제어에 대한 새로운 통찰력으로 이어졌습니다. 크레딧: Jun Yin 교수(논문 공동 저자) 맨체스터 대학교
국립 그래핀 연구소의 과학자들은 표면 상태와 벌크 상태의 2.5차원 혼합을 밝히는 트위스트로닉스 응용을 통해 흑연에서 새로운 물리학을 발견했습니다. 이 연구는 2D 및 3D 재료 모두에서 전자 특성을 제어할 수 있는 새로운 가능성을 열어줍니다. 맨체스터 대학의 NGI(National Graphene Institute) 연구원들은 지구상에서 가장 오래된 물질 중 하나인 흑연을 다시 조사하여 수십 년 동안 이 분야에서 벗어나 있던 새로운 물리학을 발견했습니다.
흑연의 복잡성 천연 흑연은 벌집 모양으로 배열된 탄소 원자 층으로 완전히 만들어졌음에도 불구하고 생각만큼 단순하지 않습니다. 이러한 원자층이 서로 쌓이는 방식으로 인해 다양한 유형의 흑연이 생성될 수 있습니다. 이들은 연속적인 원자 평면의 다른 적층 순서를 특징으로 합니다. 자연적으로 나타나는 대부분의 흑연은 육각형 적층 구조를 가지고 있어 지구상에서 가장 "일반적인" 물질 중 하나입니다.
-흑연 결정의 구조는 반복적인 패턴입니다. 이 패턴은 결정 표면에서 방해를 받아 결정 속으로 더 깊이 들어갈수록 서서히 사라지는 파동과 같은 '표면 상태'로 이어집니다. 그러나 흑연에서 표면 상태를 조정할 수 있는 방법은 잘 이해되지 않았습니다. Twistronics를 통한 새로운 통찰력 Van der Waals 기술과 트위스트로닉스(두 개의 2D 결정을 트위스트 각도로 적층하여 결과 구조의 특성을 크게 조정하는데, 그 인터페이스에서 형성된 모아레 패턴으로 인해)는 2D 재료 연구의 두 가지 주요 분야입니다.
이제 Artem Mishchenko 교수가 이끄는 NGI 연구팀은 모아레 패턴을 사용하여 흑연의 표면 상태를 조정하고 있습니다. 이는 렌즈를 회전할 때마다 그림이 계속 바뀌는 만화경을 연상시키며 흑연 뒤에 숨겨진 놀라운 새로운 물리학을 드러냅니다.
-특히 Mishchenko 교수는 트위스트로닉스 기술을 3차원 흑연으로 확장하여 모아레 전위가 흑연의 표면 상태를 수정할 뿐만 아니라 흑연 결정 전체 벌크의 전자 스펙트럼에도 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 공주와 완두콩의 잘 알려진 이야기처럼 공주는 20개의 매트리스와 20개의 이불 침대를 통해 완두콩을 느꼈습니다. 흑연의 경우 정렬된 계면의 모아레 전위는 40개 이상의 원자 흑연층을 통과할 수 있습니다.
-관찰 및 시사점 네이처 (Nature) 저널 최근호에 발표된 이 연구는 육방정계 질화붕소와의 결정학적 정렬에 의해 생성된 벌크 육방정계 흑연에서 모아레 패턴의 영향을 연구했습니다. 가장 매력적인 결과는 흑연에서 표면과 벌크 상태의 2.5차원 혼합을 관찰한 것인데, 이는 새로운 유형의 프랙탈 양자 홀 효과인 2.5D Hofstadter의 나비로 나타납니다. 이미 흑연에서 2.5차원 양자 홀 효과를 발견한 맨체스터 대학의 Artem Mishchenko 교수는 "흑연은 유명한 그래핀을 낳았 지만 사람들은 일반적으로 이 '오래된' 물질에 관심이 없다. 그리고 이제 지난 몇 년 동안 다양한 적층 및 정렬 순서의 흑연에 대한 축적된 지식에도 불구하고 여전히 흑연이 매우 매력적인 시스템이라는 것을 알게 되었습니다. 이 논문의 주요 저자 중 한 명인 Ciaran Mullan은 다음과 같이 덧붙였습니다.
마지막 생각들 National Graphene Institute의 소장이자 물리학 및 천문학과의 이론 물리학자인 Vladimir Fal'ko 교수는 다음과 같이 덧붙였습니다. 강력한 자기장과 양자 구속을 통해 또 다른 새로운 유형의 양자 효과를 이끌어냅니다.” 같은 팀이 현재 이 놀랍도록 흥미로운 재료를 더 잘 이해하기 위해 흑연 연구를 계속하고 있습니다.
참조: Ciaran Mullan, Sergey Slizovskiy, Jun Yin, Ziwei Wang, Qian Yang, Shuigang Xu, Yaping Yang, Benjamin A. Piot, Sheng Hu, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Kostya S. Novoselov, AK Geim, Vladimir I. Fal'ko 및 Artem Mishchenko, 2023년 7월 19일, Nature . DOI: 10.1038/s41586-023-06264-5
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메모 2308120641 나의 사고실험 oms 스토리텔링
샘플링 oms를 다층화 시키면 Y나 X 주변에서새로운 유형의 프랙탈 양자 홀 효과인 2.5D Hofstadter.oms가 형성된다. 허허.
빅뱅이후 고대로 부터 적층된 흑연물질의 시공간적 행렬은 순서적으로 각도를 달리하여 겹쳐져 모아레 패턴이 나타나면 초전도체 집단 공극, 블랙홀 현상도 발현한다. 허허. 희한하게도 모아레 패턴의 프랙탈 적층의 합은 늘 고정값 oms(magicsum)=1.n 정수이다. 허허.
-In particular, Professor Mishchenko extended twisttronics technology to three-dimensional graphite and found that the moiré potential not only modifies the surface state of graphite, but also affects the electronic spectrum of the entire bulk of the graphite crystal. Like the well-known story of the princess and the pea, the princess felt the pea through 20 mattresses and 20 futon beds. In the case of graphite, the moiré potential of an ordered interface can pass through more than 40 layers of atomic graphite.
-Observations and Implications This study, published in a recent issue of the journal Nature, studied the effect of moiré patterns in bulk hexagonal graphite produced by crystallographic alignment with hexagonal boron nitride. The most fascinating result is the observation of 2.5-dimensional mixing of surface and bulk states in graphite, which manifests as a new type of fractal quantum Hall effect, the 2.5D Hofstadter's butterfly. Professor Artem Mishchenko of the University of Manchester, who has already discovered the 2.5-dimensional quantum Hall effect in graphite, said: "Graphite gave birth to the famous graphene, but people are generally not interested in this 'old' material. And now, over the past few years, various layered and Despite the accumulated knowledge of ordered graphite, we still find it to be a very attractive system, Ciaran Mullan, one of the lead authors of the paper, adds:
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memo 2308120641 my thought experiment oms storytelling
Multilayering of the sampling oms forms a new type of fractal quantum Hall effect, 2.5D Hofstadter.oms, around Y or X. haha.
After the Big Bang, the spatio-temporal matrix of graphite materials stacked from ancient times is sequentially overlapped at different angles, and when a moiré pattern appears, superconductor group voids and black hole phenomena also appear. haha. Curiously, the sum of fractal stacks of moiré patterns is always a fixed value oms(magicsum) = 1.n integer. haha.
Samplea.oms (standard)
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f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
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0f00d0 e0bc0a
sampleb. qoms (standard)
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sample b.poms (standard)
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Samplec.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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