Uglerod nuqtalari va kvant nuqtalari oʻrtasidagi asosiy farq shundaki, uglerod nuqtalari kichik uglerod nanozarralari, kvant nuqtalari esa kichik yarimoʻtkazgich zarralaridir.
Uglerod nuqtalari ham, kvant nuqtalari ham kvant mexanikasi sohasiga kiradi. Bu nano o'lchamdagi kichik zarralar.
Uglerod nuqtalari nima?
Uglerod nuqtalari - bu sirt passivatsiyasining qandaydir shakliga ega bo'lgan kichik uglerod nanozarrachalari. Ularning o'lchami 10 nm dan kam. Bu nuqtalar birinchi marta 2004 yilda bir devorli uglerod nanotubalarini tozalash natijasida tasodifan topilgan.
Uglerod nuqtalarining xossalari faqat ularning tuzilishi va tarkibiga bogʻliq. Ko'pincha, uglerod nuqtalari yuzasidagi ko'plab karboksil qismlari suvda yaxshi eruvchanlik va biologik muvofiqlikni beradi. Ushbu qismlar uglerod nuqtalarining proton o'tkazuvchi nanozarrachalar sifatida xizmat qilishiga imkon beradi. Bundan tashqari, bu zarralar turli xil organik, polimerik, noorganik yoki biologik materiallar bilan bir qatorda kimyoviy modifikatsiya va sirt passivatsiyasi uchun javob beradi.
Uglerod nuqtalarini sintez qilishning ikkita usuli mavjud. Bu ikkisi “yuqoridan pastga” usuli va “pastdan yuqoriga” usulidir. Biz kimyoviy, elektrokimyoviy va fizik usullar yordamida uglerod nuqtalarini ishlab chiqarishga erishishimiz mumkin.
01-rasm: Turli manbalardan tayyorlangan uglerod nuqtalari
“Yuqoridan pastga” usuli yirik uglerod tuzilmalarini (masalan, grafit, uglerod nanotubalari va nanoolmos) lazerni olib tashlash, yoyni zaryadsizlantirish va elektrokimyoviy usul yordamida uglerod nuqtalariga ajratishni oʻz ichiga oladi.
Uglerod nuqta ishlab chiqarishning "pastdan yuqoriga" usuli uglevodlar, sitrat va polimer kremniy nanokompozitlari kabi kichik prekursorlarni o'z ichiga oladi. Bu manbalar gidrotermik/solvotermik ishlovdan, qo‘llab-quvvatlanadigan sintetik va mikroto‘lqinli sintetik usullardan o‘tadi.
Kvant nuqtalari nima?
Kvant nuqtalari nanometr shkalasidagi kichik yarimo'tkazgich zarralari bo'lib, kvant mexanikasiga ko'ra yirik zarrachalardan farq qiluvchi optik va elektron xususiyatlarga ega. Agar biz kvant nuqtalarini UV nurlari ostida yoritish orqali kuzatadigan bo'lsak, kvant nuqtasidagi elektron yuqori energiyaga ega bo'lgan holatga o'tishga intiladi. Bu jarayon yarim o'tkazgich kvant nuqtasiga nisbatan elektronning valans zonasidan o'tkazuvchanlik zonasiga o'tishiga to'g'ri keladi. Keyin hayajonlangan elektron yorug'lik emissiyasi orqali energiyasini chiqarish orqali valentlik zonasiga qaytishi mumkin. Bu yorug'lik emissiyasi fotoluminesans deb ataladi va biz uni quyidagicha tasvirlashimiz mumkin:
02-rasm: Kvant nuqtalarining fotolyuminessensiyasi turli oʻlchamdagi kvant nuqtalaridan turli xil ranglar beradi
Odatda kvant nuqtalarining xossalari ommaviy yarimo'tkazgichlar va diskret atomlar yoki molekulalarning xossalari bilan oraliqdir. Bundan tashqari, kvant nuqtalarining optoelektronik xususiyatlari o'lcham va shaklga qarab o'zgaradi. Odatda, katta kvant nuqtalari uzun to'lqin uzunliklarini chiqaradi va bu kvant nuqtalaridan chiqadigan ranglar to'q sariqdan qizilgacha bo'ladi. Bundan farqli o'laroq, kichik kvant nuqtalari ko'k va yashil kabi ranglarni keltirib chiqaradigan qisqaroq to'lqin uzunliklarini chiqaradi. Biroq, rang kvant nuqtasining aniq tarkibiga qarab farq qilishi mumkinligini kuzatishimiz mumkin.
Kvant nuqtalarining asosiy qoʻllanilishiga bitta elektronli tranzistor ishlab chiqarish, quyosh batareyasi ishlab chiqarish, LED ishlab chiqarish, bitta fotonli manbalar, kvant hisoblash, hujayra biologiyasini tadqiq qilish, mikroskopiya va tibbiy tasvirlash kiradi.
Uglerod nuqtalari va kvant nuqtalari oʻrtasidagi farq nima?
Uglerod nuqtalari va kvant nuqtalari o'rtasidagi asosiy farq shundaki, uglerod nuqtalari kichik uglerod nanozarralari, kvant nuqtalari esa kichik yarim o'tkazgich zarralari. Uglerod nuqtalari bioimaging, zondlash, dori vositalarini yetkazib berish, kataliz, optronika va boshqalarda, kvant nuqtalari esa bitta elektronli tranzistor ishlab chiqarishda, quyosh batareyasi ishlab chiqarishda, LEDlarni ishlab chiqarishda, bitta fotonli manbalarda, kvant hisoblashda, hujayra biologiyasini tadqiq qilishda, mikroskopiya va tibbiy tasvirlash.
Quyidagi infografikada uglerod nuqtalari va kvant nuqtalari oʻrtasidagi farqlar jadval koʻrinishida keltirilgan.
Xulosa – Uglerod nuqtalari va kvant nuqtalari
Uglerod nuqtalari va kvant nuqtalari kvant mexanikasi sohasiga kiradi. Bu nano o'lchamdagi kichik zarralar. Uglerod nuqtalari va kvant nuqtalari o'rtasidagi asosiy farq shundaki, uglerod nuqtalari kichik uglerod nanozarralari, kvant nuqtalari esa kichik yarim o'tkazgich zarralari.
