北海道大学 纳米蝴蝶结构的计算局部场(左)和温度分布(右)
信用:藤原H
，等，纳米字母
2019年12月23日 纳米金蝴蝶为生长/合成纳米半导体提供了更精确的途径，可用于纳米激光器和其他应用
北海道大学的研究人员设计了一种在金属表面制造纳米半导体的独特方法
这种方法的细节发表在《纳米快报》杂志上，可以进一步研究纳米光和能量发射器的制造
该方法由北海道大学电子科学研究所和北海道大学开发，包括在蝴蝶状纳米结构内的金纳米粒子上产生局部热量
热量导致水热合成，其中半导体氧化锌在金纳米粒子上结晶
例如，科学家们一直在研究如何将纳米尺寸的半导体小心地放置在金属颗粒上，以便在纳米激光和纳米光刻中加以利用
但是目前的方法缺乏精确性或者成本太高
日本团队开发的方法克服了这些问题
该团队首先进行模拟，以确定精确控制纳米结构发热的最佳条件
他们利用了一种被称为表面等离子共振的现象，这是一种在金属材料中将光部分转化为热的过程
激光照射前后纳米蝴蝶结构的扫描电子显微镜图像
半导体氧化锌已经在金纳米棒的表面结晶
信用:藤原H
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2019年12月23日 根据模拟，由放置在金纳米棒两侧的两个菱形金颗粒组成的蝴蝶状纳米结构将导致最佳条件
在这个系统中，纳米棒，或者蝴蝶的身体，使用特定的偏振光作为纳米加热器
在将光偏振旋转90度后，菱形粒子，或者蝴蝶的翅膀，应该作为一个天线，在蝴蝶的半导体皮肤的亚波长点收集光
为了验证这一理论，他们制作了金蝴蝶，并将其放入玻璃室内的水中
将由等份硝酸锌六水合物和六亚甲基四胺制成的溶液加入到腔室中，然后将其密封并置于显微镜台上
当激光照射到腔室内的系统上时，纳米棒加热，半导体氧化锌颗粒按照预期沿着其表面结晶
这表明蝶形金纳米天线可以精确控制等离子体辅助水热合成发生的位置，从而能够局部形成纳米半导体
该研究小组的北海道大学的佐佐木敬二说:“进一步的研究有望开发出强大的纳米光源、高效光电转换器件和光催化剂。”
“它还可能导致半导体电子学和光学量子信息处理的应用
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