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碳纳米管是一种相对简单的材料，但它们具有一些非常独特的特征。例如，对于从事材料科学领域工作的人来说，它们的光学特性非常有趣。亚博网站下载亚博老虎机网登录
碳纳米管（CNTS）包括一个一维六边形的碳原子晶格，形成了一个圆柱体并融合在一起。这些空心管具有独特的原子和电子结构。
碳纳米管的电子，光学，电化学和机械性能在方向上取决于依赖性，即它们是各向异性且可调的。CNT具有较高的纵横比，这意味着其长度与宽度相比很长。CNT的许多独特特性仅适用于沿管的一个方向。因此，CNT可以描述为金属和半导体。
CNT与电磁辐射相互作用的方式是独特的，它们表现出特殊的吸收，光致发光和拉曼光谱。CNT的光学性质在很大程度上取决于其独特的电子结构。
光在CNT上散射，但仅由于管的非线性折射率而沿一个方向散射。光吸收发生在光线向CNT传播时，由于能量水平之间的电子过渡而很快发生。六角形晶格中电子的非线性极化被认为有助于大型非线性折射率变化，也称为非线性KERR效应。可饱和吸收是由于两个能级之间的电子过渡而表现出光吸收的任何材料中的广泛现象。一旦CNT到达并超过其饱和点，CNT就会透明。
CNT中的光吸收与散装三维材料中发现的光吸收特性不同。亚博网站下载吸收起源于能量水平之间的电子过渡，这些跃迁可能相对锋利，可以用来帮助识别CNT类型。
CNT中电子对光的吸收产生了划算，电子和孔的电荷分离，在半导体的纳米管中观察到。随着电子孔对迅速放松，激发状态之间存在过渡，这使CNT能够表现出荧光，光致发光和电致发光。CNTS在近红外发射，并具有高光稳定性。
量子计算和密码学
碳纳米管光学元件可以为基于光学的量子加密和量子计算铺平道路。Light是全球信息的主要载体，单光子来源是安全量子通信计量和量子计算方案中许多技术的关键构建块。
来自美国洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）的研究人员与德国和法国的同事一起探索了CNT作为单光子发射器对量子信息处理的增强潜力。他们对纳米管的整合感兴趣，以操纵和优化光发射特性。将这种整合到电致发光的设备中可以提供更大的控制光发射时间，并可以整合到光子结构中。
研究人员对CNT进行化学修改，以有目的地引入缺陷，以创建具有电信波长的室温单光子发射器。他们的重点是分析将量子排放推向室温和电信波长的缺陷。
生物医学中的光学探针
单壁CNT在广泛的医疗应用中提供潜力，包括感应，成像和药物输送；它们也有望作为生物医学中的光学探针。
CNT具有在近红外范围内发射并具有光物理特性的能力。它们还具有出色的光稳定性和荧光，对本地环境高度敏感，使其成为理想的光学探针。
他们可能还会发现用作光学生物传感器，在该光学生物传感器中将被用作传感器的一部分来检测各种生物分子。它们可以用有机分子进行功能化或形成生物相容性基质的一部分，从那里它们可以感觉到电光特性，电化学荧光和淬火机制的变化。这个想法是，他们将能够提供可测量的响应并允许对小分子进行监测。
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