Nanoteknolojide 'Kuantum Hapsetme Etkisi' (Quantum Confinement Effect), bir malzemenin boyutu 'Eksiton Bohr Yarıçapı'na yaklaştığında veya altına indiğinde enerji seviyelerinin süreklilikten ayrık hale gelmesi durumudur. Bu durum özellikle yarı iletken kuantum noktalarında (quantum dots) belirgindir. Bir araştırmacı, yarıçapı olan küresel bir kuantum noktasının enerji bant aralığının (), dökme (bulk) malzemenin bant aralığından () ne kadar saptığını incelemektedir.nnSentezlenen nanokristallerin boyutu küçüldükçe meydana gelen değişimlerle ilgili;nnI. Malzemenin yüzey alanı / hacim oranı arttığı için yüzeydeki atomların koordinasyon sayısı azalır ve kimyasal reaktivite artar.nII. Kuantum hapsinden dolayı elektronların enerji seviyeleri arasındaki fark büyür, bu da nanokristalin soğurduğu ışığın dalga boyunun kısalmasına (maviye kayma) neden olur.nIII. Kuantum noktalarının emisyon spektrumu, sadece malzemenin cinsine bağlı olup boyuttan bağımsızdır.nnyargılarından hangileri kuantum mekaniği ve nanoteknoloji prensipleriyle uyuşur?
Şıklar
Yalnız I
Yalnız II
I ve II
II ve III
I, II ve III
Çözüm Açıklaması
I. yargı doğrudur; nanoboyutta yüzey/hacim oranı dramatik şekilde artar. Yüzeydeki atomlar tam bağ yapamadığı için reaktivite artar. II. yargı kuantum hapsinin temel sonucudur; hapsedilen parçacığın (elektron/delik) enerji seviyeleri ile orantılı olarak genişler (). Bu da bant aralığını büyütür ve yayılan fotonun enerjisini artırır (), dolayısıyla dalga boyu kısalır (maviye kayma). III. yargı yanlıştır; kuantum noktalarının en büyük özelliği, aynı malzemeden (örneğin CdSe) sadece boyutu değiştirerek farklı renklerde ışık elde edilebilmesidir.
Video Çözüm
AI ile video çözüm oluştur
İnteraktif Çözüm
Adım adım, sesli ve animasyonlu çözüm. Quiz ile kendini test et!