參考鏈接：https://www.nobelprize.org/?

諾貝爾化學獎頒給了Moungi?G.?Bawendi、Louis?E.?Brus和Alexei?I.?Ekimov，以表彰他們在量子點的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展上所做的貢獻。量子點是一種微小的粒子，擁有獨特的屬性，并且現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用在電視屏幕和LED燈中。它們能催化化學反應(yīng)，其明亮的光可以為外科醫(yī)生照亮腫瘤組織。這些科學家的工作使人類能夠利用納米世界的一些奇特屬性。量子點現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)在商業(yè)產(chǎn)品中，并且在許多科學學科中被使用，從物理學、化學到醫(yī)學。

量子點的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展

量子點是一種納米級的粒子，其特性主要由量子效應(yīng)決定。在1980年代初，Louis Brus和Alexei Ekimov獨立成功地創(chuàng)建了量子點。到了1993年，Moungi Bawendi革命性地提高了制造量子點的方法，極大提高了它們的質(zhì)量，這是它們在今天的納米技術(shù)中被使用的關(guān)鍵前提。

納米世界的量子現(xiàn)象

當物質(zhì)的大小開始以毫米的百萬分之一來衡量時，會開始發(fā)生一些挑戰(zhàn)我們直覺的奇異現(xiàn)象——量子效應(yīng)。這些效應(yīng)在理論上預(yù)測了納米粒子將展現(xiàn)出不同于其他粒子的行為。例如，當粒子變得極小時，物質(zhì)的電子的空間就減少了，這導(dǎo)致了材料屬性的劇烈變化。

量子效應(yīng)的實用化

盡管在1970年代，研究人員確實成功地制造了這樣的納米結(jié)構(gòu)，并且能夠展示涂層的光學屬性如何依其薄厚度變化，但這個實驗需要非常先進的技術(shù)。研究人員需要超高真空和接近絕對零度的溫度，所以很少有人預(yù)期量子力學現(xiàn)象會被投入實際使用。

量子點的商業(yè)應(yīng)用

量子點現(xiàn)在是納米技術(shù)工具箱的一個重要部分，并且被發(fā)現(xiàn)在商業(yè)產(chǎn)品中。研究人員主要利用量子點來創(chuàng)建彩色光。如果量子點被藍光照亮，它們會吸收光并發(fā)出不同的顏色。通過修改粒子的大小，可以精確確定它們應(yīng)該發(fā)出的顏色。

關(guān)鍵研究 1

Ekimov,?A.?I.?(1981).?Quantum?size?effect?in?three-dimensional?microscopic?semiconductor?crystals.?Jetp?Lett.,?34,?345.

論文鏈接：https://cir.nii.ac.jp/crid/1370858608330240018

Readpaper鏈接：https://readpaper.com/paper/1637248356

關(guān)鍵研究 2

Rossetti,?R.,?&?Brus,?L.?(1982).?Electron-hole?recombination?emission?as?a?probe?of?surface?chemistry?in?aqueous?cadmium?sulfide?colloids.?The?Journal?of?Physical?Chemistry,?86(23),?4470-4472.

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100220a003

Readpaper鏈接：https://readpaper.com/paper/2057914760

關(guān)鍵研究 3

Murray,?C.,?Norris,?D.?J.,?&?Bawendi,?M.?G.?(1993).?Synthesis?and?characterization?of?nearly?monodisperse?CdE?(E=?sulfur,?selenium,?tellurium)?semiconductor?nanocrystallites.?Journal?of?the?American?Chemical?Society,?115(19),?8706-8715.

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00072a025

Readpaper鏈接：https://readpaper.com/paper/2025669689

特邀作者：日本早稻田大學計算機系博士 王軍杰?