(94/4/23)نانولوله‌های کربنی خواص غیرمعمول بسیاری دارند که آنها را برای استفاده در الکترونیک نوری به کاندیدای نویدبخشی تبدیل کرده‌اند. با اینحال، تاکنون تجزیه و تحلیل یا تحت تأثیر قرار دادن خواص الکترونیکی و نوری‌شان بسیار مشکل بوده است. اکنون آلکساندر هولیتنر و همکارانش در آلمان روش اندازه‌گیری ارائه کرده‌اند که این امکان را فراهم می‌کند که بتوان با استفاده از شناساگرهای نوری فوق سریع جریان نوری خارج شده از نانولوله‌ها را با دقت پیکوثانیه اندازه‌گیری کرد.

هولیتنر توضیح می‌دهد: یک پیکو ثانیه فاصله زمانی بسیار کوچکی است. اگر الکترون‌ها با سرعت نور حرکت کنند، همه فاصله بین ماه و کره زمین را در حدود فقط یک ثانیه طی خواهند کرد. با این سرعت، الکترون‌ها در یک پیکوثانیه فقط حدود یک سوم یک میلی‌متر را طی خواهند کرد.

در این روش اندازه‌گیری، لیزر اولیه الکترون‌ها در نانولوله‌های کربنی قرار گرفته (پل زننده) در شکاف بین دو الکترود طلا را تحریک می‌کند، در حالی لیزر ثانویه جریان نوری حاصله را اندازه‌گیری می‌کند.

این روش اندازه‌گیری جدید حدود صد برابر سریع‌تر از روش‌های موجود است. این روش اجازه داد که این دانشمندان سرعت دقیق الکترون‌ها را اندازه‌گیری کنند. در نانولوله‌های کربنی استفاده شده توسط این محققان، الکترون‌ها طی یک پیکوثانیه مسافتی حدود 800 نانومتر طی می‌کنند.

در قلب دستگاه آزمایشگاهی این محققان، نانولوله‌های کربنی به قطر یک نانومتر هستند که در یک شکاف ریز بین دو الکترود طلا قرار گرفته‌اند (پل زده‌اند). این فیزیکدانان سرعت الکترون‌ها را بوسیله یک فرآیند طیف‌بینی لیزری ویژه‌ی ثابت - زمانی اندازه‌گیری کردند. در این تکنیک، ابتدا الکترون‌ها در نانولولوله کربنی بوسیله یک پالس لیزر تحریک می‌شوند و سپس پویایی این فرآیند بوسیله یک لیزر ثانویه مشاهده می‌شود.

دیدگاه‌ها و فرصت‌های تحلیلی جدیدی بوسیله روش ارائه شده توسط این محققان، ایجاد شده است که می‌توانند منجر به گستره‌ی وسیعی از کاربردها شوند. برجسته‌ترین این کاربردها شامل پیشرفت بیشتر اجزاء الکترونیک نوری از قبیل شناساگرهای نوری نانومقیاس، سویچ‌های نوری، و پیل‌های خورشیدی، است.

این مطالعه بوسیله بنیاد تحقیقاتی آلمان و مرکزی برای نانوعلم در دانشگاه لودویگ – ماکسیمیلیانز حمایت مالی شده است.

این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را تحت عنوان "جریان‌های نوری پیکوثانیه ثابت – زمانی در نانولوله‌های کربنی متصل شده" در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند.