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2025-09-25
10月4日星期三,诺贝尔委员会证实,他们将诺贝尔化学奖授予了蒙吉·巴文迪(麻省理工学院)、路易斯·布鲁斯(哥伦比亚大学)和阿列克谢·埃基莫夫(纳米晶体技术公司),以表彰他们对量子点的开发。获奖者的名字被泄露给了瑞典媒体,这是委员会的一个“失误”,他们在当天早上早些时候错误地向某些瑞典媒体发送了一份新闻稿。
量子点于20世纪80年代初被发现,此后在许多工业领域得到了应用。在电视屏幕上,它们有助于二极管蓝光的全范围调节,通常可以增强色彩的丰富程度。它们也被用于光电子(热像仪),特别是作为红外光探测器,成本低于微电子技术。在生物学中,它们可以附着在蛋白质或标记物上,帮助确定它们以小而高的数量存在。一些人还梦想使用量子点作为量子计算机的未来处理器。“我们等待这个奖项已经很久了。它突出了一个仍然非常活跃的领域的创始人,”Thomas Pons指出,他是ESPCI-Paris-PSL的Inserm物理学家,他使用这些纳米晶体研究神经元活动。
继今年的诺贝尔物理学奖之后,化学奖也承认了电子的重要性。这一次,两位获奖者并没有试图以阿秒的精度捕捉它们在原子核周围闪电般的运动。相反,他们成功地利用并限制了材料中的电子,使它们能够根据需要产生各种颜色。
获得诺贝尔化学奖的消息因泄密而中断他们的共同之处在于,他们都在研发一种非常小的部件,只有几纳米大小,也就是十亿分之一米。它是人类头发直径的10000……
这种成分最初由硫酸镉或硒化物制成,但也可以含有镓、铟、磷或砷,就像一个微型晶体,电子被困在其中。这种限制使它们具有量子特性。虽然在相同的大质量物质中,它们可以以任何能量自由移动,但在这种情况下,它们的能量是“量子化”的。它不能取任何值。这就像把一块巨石推到斜坡上:你不能只是推它,你必须把它推上一系列的台阶。电子不再是自由的,而是可以从梯子的一层跳到另一层。
约束越紧密,即晶体越小,阶梯的距离就越远,激光离开盒子后发出的光就越紫。因此,改变尺寸会改变发射的颜色。这就好像电子被包裹在一个人造原子里,尽管这个物体本身是由几百个原子组成的。
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