您好!欢迎访问博亚体育app!
专注精密制造10载以上
专业点胶阀喷嘴,撞针,精密机械零件加工厂家
联系方式
0705-417246500
您当前的位置: 主页 > 新闻动态 > 技术支持 >

技术支持

石墨烯片中的光致发声现象

更新时间  2021-09-22 00:09 阅读
本文摘要:光与凝聚态物质相互作用的许多种形式早已为人们所知悉,例如光致发光,基于液体的各种非线性光学现象(拉曼衍射、二次谐波产生、空间自振幅调制等),激光在晶体中产生相干性态声子、磁振子,等等。虽然光与凝聚态物质相互作用的研究可以追溯到很久以前,激光的发明者也早已有50多年的历史了,但是由于新材料的经常出现,依然有新的现象被找到,这里讲解的光致倾听就是这样一种新的物理现象。如同光致发光是在光的唤起下液体收到光一样,光致倾听是在光的唤起下液体发出声音。

博亚体育app下载

光与凝聚态物质相互作用的许多种形式早已为人们所知悉,例如光致发光,基于液体的各种非线性光学现象(拉曼衍射、二次谐波产生、空间自振幅调制等),激光在晶体中产生相干性态声子、磁振子,等等。虽然光与凝聚态物质相互作用的研究可以追溯到很久以前,激光的发明者也早已有50多年的历史了,但是由于新材料的经常出现,依然有新的现象被找到,这里讲解的光致倾听就是这样一种新的物理现象。如同光致发光是在光的唤起下液体收到光一样,光致倾听是在光的唤起下液体发出声音。

  光致倾听这一物理现象的找到与另一种物理现象--电致倾听--有一定的关联。2008年,范守善、姜开利等利用碳纳米管长丝平行排序构成薄膜,找到该薄膜两端通电后可以收到音频声音,这使得柔性的半透明的扬声器这一梦想以求成真为,并引发了普遍的注目和兴趣。2011年,任天令等在多层石墨烯片中首次观测到了二维材料体系的电致倾听现象,继而又在单层石墨烯中构建,很大地扩展了传统声源器件的应用于空间,引发了普遍的注目。基于这样的研究背景,赵继民等设想,如果需要构建光致倾听,则所谓认识的倾听,是一种新的物理现象。

但是,(1)光致倾听在一般材料中弱,此前很少有关于光致倾听在液体材料中被观测研究的报导,也并未在上述较低维碳材料中被找到过;(2)关于光致倾听的物理机制是光-声过程还是光-热-声过程尚能不确切,也没任何实验证实;(3)在电致倾听或光致倾听实验中构建对声波的相干性调控更为艰难,此前实验上还未能构建。最近,经过深入研究,赵继民等在多层石墨烯片中找到了光致倾听现象:当使用几千赫兹反复频率的超快激光脉冲唤起多层石墨烯片时,人耳能明晰地听见收到的音频声音(图1),该声音的强度随激光功率大小线性变化,这是国际上第一次在石墨烯材料中仔细观察到这一现象,为光能转化成声能方面的应用于修筑了道路。

图1光致倾听现象的找到。激光脉冲在石墨烯片层上通过电子—声子相互作用产生热,冷再行传送给空气分子产生声波。红色代表激光脉冲,橙色代表热梯度,蓝色代表声波及其传播。

光致倾听的物理机制为光—热—声效应研究快讯  为了深入研究光致倾听的物理机制,他们必须设计一个需要区分热效应和光效应的实验。这并不更容易,在很多研究中,热效应和光效应的区分都是一个关键的具备挑战性的物理问题。

赵继民等设想从时间尺度上展开区分:在液体中年所号召光的是电子等载流子而非晶格原子,它们带上电荷,比原子重,在飞秒量级的时间尺度(相干性阶段)才可抵达激发态。在与超快激光起到下,电子的温度可以超过一千摄氏度以上,相比之下低于晶格的温度,这样的高温电子,加热的途径主要有两种有可能,将能量传递给晶格原子或环境气体分子。如果是前者,再行把能量通过电子-声子衍射传送给冷声子(即产生热效应),再行由这些冷声子将能量传递给空气分子,则是光-热-声物理机制;如果是后者,必要把能量传递给空气分子,则是光-声物理机制。

这两者可以从响应时间的尺度上加以区分:典型的电子-原子相互作用的时间尺度在皮秒量级,而一般来说热效应中的热平衡、热扩散则在纳秒-微秒量级以上。


本文关键词:石墨,烯片,中的,光致,博亚体育app,发声,现象,光,与,凝聚

本文来源:博亚体育app-www.clansse.com