Déanann micrea-nana-fótónaic staidéar den chuid is mó ar dhlí an idirghníomhaíochta idir solas agus ábhar ar mhicreascála agus ar scála nana agus a chur i bhfeidhm i nginiúint, tarchur, rialáil, braiteadh agus braiteadh solais. Is féidir le gléasanna fo-thonnfhaid micrea-nana-fótónaic feabhas éifeachtach a chur ar mhéid an chomhtháthaithe fótón, agus meastar go gcomhtháthóidh siad gléasanna fótónacha i sliseanna optúla beaga cosúil le sceallóga leictreonacha. Is réimse nua de mhicrea-nana-fótónaic í plasmónaic dhromchla nana, a dhéanann staidéar den chuid is mó ar an idirghníomhaíocht idir solas agus ábhar i nanastruchtúir miotail. Tá tréithe aici maidir le méid beag, luas ard agus sárú na teorann difreactachta traidisiúnta. Is é struchtúr tonnthreorach nanaplasma, a bhfuil tréithe feabhsúcháin réimse áitiúil agus scagacháin athshondais mhaithe aige, bunús nana-scagaire, ilphléacsálaí roinnte tonnfhaid, lasc optúil, léasair agus gléasanna micrea-nana-optúla eile. Cuireann micreachuasa optúla srian ar sholas i réigiúin bheaga agus feabhsaíonn siad go mór an t-idirghníomhaíocht idir solas agus ábhar. Dá bhrí sin, is bealach tábhachtach chun braiteadh agus braiteadh ard-íogaireachta é an micreachuas optúil le fachtóir ardcháilíochta.
Micrea-chuas WGM
Le blianta beaga anuas, tá aird mhór tarraingthe ag micrea-chuas optúil mar gheall ar a chumas mór úsáide agus a thábhacht eolaíoch. Is éard atá sa mhicrea-chuas optúil den chuid is mó micrisféar, micreacholún, micrifáinne agus geoiméadrachtaí eile. Is cineál athshondóra optúil atá ag brath ar mhórfhoirmiú é. Déantar tonnta solais i micrea-chuasa a fhrithchaitheamh go hiomlán ag comhéadan an mhicrea-chuasa, rud a eascraíonn i mód athshondais ar a dtugtar mód gailearaí cogarnaigh (WGM). I gcomparáid le hathshondóirí optúla eile, tá tréithe luach Q ard (níos mó ná 106), toirt ísealmhóide, méid beag agus comhtháthú éasca, etc., ag micrea-athshondóirí, agus cuireadh i bhfeidhm iad ar bhraith bithcheimiceach ard-íogaireachta, léasar tairseach thar a bheith íseal agus gníomh neamhlíneach. Is é ár sprioc taighde tréithe struchtúr éagsúil agus moirfeolaíochtaí éagsúla micrea-chuasa a aimsiú agus a staidéar, agus na tréithe nua seo a chur i bhfeidhm. Áirítear ar na príomhthreoracha taighde: taighde ar thréithe optúla micrea-chuas WGM, taighde monaraíochta ar mhicrea-chuas, taighde feidhmchláir ar mhicrea-chuas, etc.
Braiteadh bithcheimiceach micreachuasa WGM
Sa turgnamh, úsáideadh an modh ard-ord ceithre-ord WGM M1 (FÍOR 1(a)) le haghaidh tomhas braite. I gcomparáid leis an modh íseal-ord, feabhsaíodh íogaireacht an mhodha ard-ord go mór (FÍOR 1(b)).
Fíor 1. Mód athshondais (a) an chuas micrea-ribeadáin agus a íogaireacht innéacs athraonta comhfhreagrach (b)
Scagaire optúil inchoigeartaithe le luach Q ard
Ar dtús, tarraingítear amach an micrea-chuas sorcóireach gathach atá ag athrú go mall, agus ansin is féidir an tiúnadh tonnfhaid a bhaint amach tríd an suíomh cúplála a bhogadh go meicniúil bunaithe ar phrionsabal mhéid an chruth ós rud é go bhfuil an tonnfhad athshondach (Fíor 2 (a)). Taispeántar an fheidhmíocht inchoigeartaithe agus an bandaleithead scagtha i bhFíor 2 (b) agus (c). Ina theannta sin, is féidir leis an bhfeiste braiteadh díláithrithe optúil a bhaint amach le cruinneas fo-nanaiméadar.
Fíor 2. Léaráid sceimiteach den scagaire optúil inchoigeartaithe (a), feidhmíocht inchoigeartaithe (b) agus bandaleithead an scagaire (c)
Athshondóir braoin micrishreabhach WGM
Sa tslis mhicrileachtach, go háirithe i gcás an bhraoinín san ola (braoinín in ola), mar gheall ar shaintréithe an teannas dromchla, i gcás trastomhas deich nó fiú na céadta miocrón, beidh sé ar fionraí san ola, ag cruthú sféir beagnach foirfe. Trí an t-innéacs athraonta a bharrfheabhsú, is athshondóir sféarúil foirfe é an braoinín féin le fachtóir cáilíochta níos mó ná 108. Seachnaíonn sé freisin fadhb an ghalú san ola. I gcás braoiníní réasúnta móra, “suífidh” siad ar na ballaí taobh uachtaracha nó íochtaracha mar gheall ar dhifríochtaí dlúis. Ní féidir leis an gcineál seo braoinín ach an modh spreagtha cliathánach a úsáid.
Am an phoist: 23 Deireadh Fómhair 2023