科技的飞速发展让我们身边的世界日新月异,怎么能在汹涌的科技潮流中不让自己一觉醒来就out?来来来,用五分钟看看世界范围内都有哪些科技新闻正在发生!新方法能在几飞秒内操控电子,科技日报北京1月25日电 (记者常丽君)当硅或石墨烯表面受光照后,其内一些电子会激发到高能态,在几飞秒(千万亿分之一秒)内快速完成一连串反应。
而美国麻省理工学院(MIT)的科研人员找到一种新方法,能在光激发电子的前几飞秒内操控石墨烯中的电子。这种超快电子控制技术能在高能电子互相碰撞之前改变它们的方向,最终有望研制出更高效的光伏装置和能量采集设备。MIT的物理学副教授帕布罗·贾里罗-海瑞罗和同事在以往实验中曾设计过一个极薄的“三明治”微装置,上下两层是石墨烯,中间是一层绝缘氮化硼。
通过改变电压和光照强度,他们发现,特定的电压和波长的光照能在中间层产生较强电流,这表明高能电子在上下石墨烯层之间实现了隧穿且没有损失太多能量。研究人员发表在最近出版的《自然·物理学》杂志上的论文称,他们在新研究中观察到微装置电流随着电压和光波长的改变而变化。用光照射上层石墨烯时,能在几飞秒内调节电流。
施加不同的电压和不同波长的光,能引导高能电子停留在上层分散能量,或者隧穿氮化硼到达下层与其他电子碰撞分散能量。他们还根据实验结果绘制了不同电压和光波长的组合表。“通常你只能在大约1000飞秒之后开始行动,而这时超快反应已经发生过了。我们能在几飞秒内,在高能电子与其他电子互动之前,决定它们去这里还是那里。
”贾里罗-海瑞罗说,如果你想让电子从一层跳到另一层,但只有蓝光子,就必须用这种电压;如果有绿光子,你就有更多电压可选。研究人员指出,这种超快控制可能来源于石墨烯本身的性质。因为石墨烯是极薄的单原子层,电子不用跳得太远。哈佛大学物理学教授菲利普·金说,这一成果为实现基于石墨烯结构的新型光电子与能量采集设备迈出了重要一步。
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NASA南极放飞气球搜集太阳耀斑数据,科技日报北京1月20日电 (记者房琳琳)据美国国家航空航天局(NASA)官网20日报道,一个充满氮气、足球场大小的科研气球18日被释放升空,携带着仪器径直飞向南极上空的平流层。这个名为伽马射线成像仪/太阳耀斑偏振仪(GRIPS)的气球,是NASA研究太阳耀斑散发出来的极高能量辐射的一个利器。
太阳耀斑是太阳大气局部区域最剧烈的爆发现象,当磁场突然改变,强电场会产生巨大的带电粒子流,它能在短时间内释放大量能量,引起局部区域瞬时加热。耀斑发生时,在太阳大气的电离气体以接近光速的速度发射出电子和离子,进而释放出高能伽马射线。NASA戈达德太空飞行中心GRIPS项目科学家阿尔伯特·史说:“GRIPS观测耀斑发射的数量是以往仪器观测量的3倍以上,我们将能更精确地获得产生伽马射线的次数和位置。
”南极的夏天是科学考察气球比较理想的释放窗口,因为有相对稳定平和的空域条件,且一周24小时都有阳光,能为GRIPS这种专门研究太阳的仪器提供电源,并可以不间断地搜集数据。NASA研究团队于去年10月就到达了南极的麦克默多站,直到今年1月初,整个团队都在组装和测试GRIPS,同时等待释放气球的最佳条件。他们希望气球可以借助南极夏天的循环风,在空中飞行14—55天。
科研气球是一个低成本进入地球上空大气层及至太空边缘的手段,能够让科学家测量到在地面上根本不可能获得的科研数据。据介绍,GRIPS由美国加利福尼亚大学伯克利分校首席研究员帕斯卡尔·圣莱尔领导。轨道ATK公司提供了NASA科研气球项目的管理方法、任务计划、工程服务和场地运行等配套服务。该项目由NASA建在德克萨斯州的哥伦比亚科研气球设施(CSBF)执行。
到目前为止,在过去的35年间,该团队已经放飞1700多个科研气球。我实现国际综合性能最优单光子源,科技日报讯 (记者吴长锋 通讯员杨保国)中国科技大学潘建伟、陆朝阳等近日在国际上首次实现基于半导体量子点的高效率和高全同性的单光子源,综合性能达到国际最优,为实现基于固态体系的大规模光子纠缠和量子信息技术奠定了科学基础。
量子点是通过分子束外延方法制备的半导体量子器件,原理上可以为量子信息技术提供理想的单光子源。为了能够真正用于可扩展、实用化的量子信息技术,单光子器件必须同时满足三个核心性能指标:单光子性、高全同性和高提取效率。尽管从2000年开始,国际上许多研究机构对量子点光学调控进行了深入探索,然而这三个核心指标一直无法得到同时满足,因而成为固态量子光学领域15年来悬而未决的重大挑战。
2013年,潘建伟、陆朝阳等首创量子点脉冲共振激发,实现了当时国际上全同性最好的单光子源。但由于量子点平面腔结构的限制,之前的实验中荧光收集效率较低。为了大幅提高荧光提取效率,他们通过高精度分子束外延生长与纳米刻蚀工艺结合,获得了低温下与量子点单光子频率共振的高品质因子光学谐振腔。
结果显示,实验产生的单光子源提取效率达到66%,单光子性优于99.1%,全同性优于98.6%,在国际上首次同时解决了单光子源的三个关键问题,成为目前国际上综合性能最优秀的单光子源。该实验实现的量子点单光子源亮度比国际上最好的基于参量下转换的触发式单光子提高了10倍,而且所需激光泵浦功耗降低1千万倍(纳瓦量级)。
这样的量子点单光子源可在将来应用于大规模光子纠缠,进一步推动多光子纠缠与干涉度量学的发展。俄罗斯大幅“瘦身”航天计划,俄罗斯航天集团公司近日公布了2016至2025年俄联邦航天计划草案,对此前制定的未来10年航天计划进行了大幅瘦身。俄航天集团公司总裁科马洛夫表示,受国际经济形势和卢布汇率下跌影响,俄联邦航天预算将由此前计划的2万亿卢布(1美元约合81卢布)降至1.4万亿卢布,降幅达30%。
这意味着俄多个重大航天项目将推迟落实时间,对其巩固航天大国地位的目标也将构成影响。根据瘦身后的航天计划草案,俄通过重型运载火箭实施“绕月”探测的时间将从此前计划的2025年推迟到2025至2030年间实施;首次载人月球飞行时间将从2030年推迟至2035年;未来10年研制和发射的航天器数量由此前计划的185个降至150个。
不过,计划同时保留了一系列优先项目,例如利用“安加拉”运载火箭携带新一代载人飞船的飞行试验;确保俄东方航天发射场从2023年起承担国际空间站发射任务;继续开展名为“共振”的太阳研究项目;参与维护国际空间站运行;在国际航天发射市场上保持现有地位等。