Ածխածնային կետերի և քվանտային կետերի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ածխածնային կետերը փոքր ածխածնային նանոմասնիկներ են, մինչդեռ քվանտային կետերը փոքր կիսահաղորդչային մասնիկներ են:
Եվ ածխածնային կետերը, և քվանտային կետերը պատկանում են քվանտային մեխանիկայի ոլորտին: Սրանք փոքր նանոմասնիկներ են։
Ի՞նչ են ածխածնային կետերը:
Ածխածնային կետերը փոքր ածխածնային նանոմասնիկներ են, որոնք ունեն մակերեսի պասիվացման որոշակի ձև: Նրանց չափը 10 նմ-ից պակաս է։ Այս կետերն առաջին անգամ հայտնաբերվել են 2004 թվականին պատահաբար՝ միապատի ածխածնային նանոխողովակների մաքրման միջոցով։
Ածխածնի կետերի հատկությունները բացառապես կախված են դրանց կառուցվածքից և բաղադրությունից:Շատ դեպքերում, ածխածնային կետերի մակերեսի վրա շատ կարբոքսիլային մասեր հաղորդում են ջրի մեջ գերազանց լուծելիություն և կենսահամատեղելիություն: Այս մասերը հակված են թույլ տալ, որ ածխածնի կետերը ծառայեն որպես պրոտոն հաղորդող նանոմասնիկներ: Ավելին, այս մասնիկները հարմար են տարբեր օրգանական, պոլիմերային, անօրգանական կամ կենսաբանական նյութերի կողքին քիմիական ձևափոխման և մակերեսային պասիվացման համար:
Ածխածնի կետերի սինթեզի երկու եղանակ կա. Այդ երկուսն են «վերևից ներքև» և «ներքևից վեր» մեթոդը: Մենք կարող ենք հասնել ածխածնի կետերի արտադրությանը այս գործընթացների միջոցով քիմիական, էլեկտրաքիմիական և ֆիզիկական տեխնիկայի միջոցով:
Նկար 01. Տարբեր աղբյուրներից պատրաստված ածխածնային կետեր
«Վերևից ներքև» մեթոդը ներառում է ածխածնային մեծ կառուցվածքների (օրինակ՝ գրաֆիտ, ածխածնային նանոխողովակներ և նանոադամանդ) տրոհումը ածխածնային կետերի՝ լազերային աբլյացիայի, աղեղային արտանետման և էլեկտրաքիմիական մեթոդի կիրառմամբ:
Ածխածնային կետերի արտադրության «ներքևից վեր» մեթոդը ներառում է փոքր պրեկուրսորներ, ինչպիսիք են ածխաջրերը, ցիտրատները և պոլիմերային սիլիցիումի նանոկոմպոզիտները: Այս աղբյուրները ենթարկվում են հիդրոջերմային/լուծույթաջերմային մշակման, օժանդակ սինթետիկ և միկրոալիքային սինթետիկ ուղիների:
Ի՞նչ են քվանտային կետերը:
Քվանտային կետերը նանոմետրային մասշտաբով փոքր կիսահաղորդչային մասնիկներ են, որոնք ունեն օպտիկական և էլեկտրոնային հատկություններ, որոնք տարբերվում են խոշոր մասնիկներից՝ ըստ քվանտային մեխանիկայի: Եթե մենք դիտում ենք քվանտային կետերը լուսավորության միջոցով ուլտրամանուշակագույն լույսի ներքո, ապա քվանտային կետում գտնվող էլեկտրոնը հակված է գրգռվելու ավելի բարձր էներգիա ունեցող վիճակի: Այս գործընթացը համապատասխանում է էլեկտրոնի անցմանը վալանսային գոտուց դեպի հաղորդունակության գոտի, երբ վերաբերում է կիսահաղորդչային քվանտային կետին:Այնուհետև գրգռված էլեկտրոնը կարող է հետ ընկնել դեպի վալենտական գոտի՝ լույսի արտանետման միջոցով իր էներգիան ազատելու միջոցով: Այս լույսի արտանետումը կոչվում է ֆոտոլյումինեսցենտություն, և մենք այն կարող ենք պատկերացնել հետևյալ կերպ.
Նկար 02. Քվանտային կետերի ֆոտոլյումինեսցենցիան, որը տալիս է տարբեր գույներ տարբեր չափսերով քվանտային կետերից
Սովորաբար, քվանտային կետերի հատկությունները միջանկյալ են կիսահաղորդիչների և դիսկրետ ատոմների կամ մոլեկուլների հատկություններին: Ավելին, քվանտային կետերի օպտոէլեկտրոնային հատկությունները փոխվում են և՛ չափի, և՛ ձևի հետ կապված: Սովորաբար, մեծ քվանտային կետերը արձակում են երկար ալիքի երկարություններ, և այդ քվանտային կետերից արտանետվող գույները տատանվում են նարնջագույնից մինչև կարմիր:Ի հակադրություն, փոքր քվանտային կետերը հակված են արձակել ավելի կարճ ալիքի երկարություններ, որոնք առաջացնում են այնպիսի գույներ, ինչպիսիք են կապույտը և կանաչը: Այնուամենայնիվ, մենք կարող ենք նկատել, որ գույնը կարող է տարբեր լինել՝ կախված քվանտային կետի ճշգրիտ կազմից:
Քվանտային կետերի հիմնական կիրառությունները ներառում են մեկ էլեկտրոնային տրանզիստորների արտադրություն, արևային բջիջների արտադրություն, LED-ների արտադրություն, միաֆոտոն աղբյուրներ, քվանտային հաշվարկներ, բջջային կենսաբանության հետազոտություն, մանրադիտակ և բժշկական պատկերացում:
Ո՞րն է տարբերությունը ածխածնային կետերի և քվանտային կետերի միջև:
Ածխածնային կետերի և քվանտային կետերի միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ ածխածնի կետերը փոքր ածխածնային նանոմասնիկներ են, մինչդեռ քվանտային կետերը փոքր կիսահաղորդչային մասնիկներ են: Ածխածնի կետերն օգտագործվում են բիոպատկերման, զգայության, դեղերի առաքման, կատալիզի, օպտրոնիկայի և այլնի մեջ, մինչդեռ քվանտային կետերն օգտագործվում են մեկ էլեկտրոնային տրանզիստորների արտադրության, արևային բջիջների արտադրության, LED-ների արտադրության, միաֆոտոն աղբյուրների, քվանտային հաշվարկների, բջջային կենսաբանության հետազոտության մեջ: միկրոսկոպիա և բժշկական պատկերացում:
Հետևյալ ինֆոգրաֆիկան ցույց է տալիս ածխածնային կետերի և քվանտային կետերի միջև եղած տարբերությունները աղյուսակային տեսքով:
Ամփոփում – Ածխածնի կետերն ընդդեմ քվանտային կետերի
Ածխածնային կետերը և քվանտային կետերը մտնում են քվանտային մեխանիկայի ոլորտում: Սրանք փոքր նանոմասնիկներ են: Ածխածնի կետերի և քվանտային կետերի միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ ածխածնային կետերը փոքր ածխածնային նանոմասնիկներ են, մինչդեռ քվանտային կետերը փոքր կիսահաղորդչային մասնիկներ են:
