Евгений Юрьевич Старостенко квантовая эмиссия атомных дефектов - Отзывы о Средство обеспечения безаварийной посадки воздушных транспортных средств - мини-РЛС "Генезис РСА"

В данном исследовании ученого Евгения Юрьевича Старостенко представлено расширение возможностей настройки 2D-излучателей hBN Quantum в сторону телекоммуникационных (C-диапазон — от 1530 до 1560 нм) и УФ-C (солнечная слепота — от 100 до 280 нм) оптических диапазонов с применением внешних стимулов деформации для дальнего и ближнего действия приложений квантовой связи (квантовое распределение ключей (QKD)) соответственно. Евгений Юрьевич Старостенко подчеркнул, что квантовые излучатели являются основными строительными блоками этих технологий QKD (квантовой связи или информации), которые должны излучать одиночные фотоны при комнатной температуре и способны настраивать длину волны излучения в указанном выше необходимом диапазоне.Квантовые излучатели в 2D hBN способны выдерживать только повышенные температуры и агрессивные процедуры отжига, но теории функционала плотности (DFT) указывали, что hBN может излучать только одиночные фотоны в диапазоне от 290 до 900 нм (от УФ до ближнего ИК-диапазона).Специалистам НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС пришлось спроектировать и дополнительно настроить длину волны излучения квантовых излучателей hBN на указанные выше полосы (необходимые для эффективной реализации QKD).Одним из решений для настройки длины волны излучения является создание внешней деформации. В работе Евгения Юрьевича Старостенко исследована возможность настройки квантовой эмиссии в hBN с точечными дефектами, индуцируя три различных нормальных напряжения с помощью вычислений DFT. Был получен диапазон перестройки до 255 нм и 1589,5 нм для точечных дефектов — моновакансий бора (VB ) и моновакансии бора с атомами кислорода (V B O 2 ) соответственно, что может способствовать успешной реализации эффективной QKD. Исследована возможность настройки других дефектов, а именно моновакансии азота, моновакансии азота с собственными междоузлиями, моновакансии азота с углеродными междоузлиями, димеры углерода и оборванные связи бора, которые выявили перестраиваемую квантовую эмиссию в видимом, других УФ и ИК диапазонах спектра, и такая настроенная квантовая эмиссия может увеличить рождение других квантово-фотонных устройств.Фотолюминесцентные квантовые излучатели, которые достаточно близки к идеальным характеристикам излучения одиночных фотонов, способны сохранять излучательные свойства при более высоких рабочих температурах, различных агрессивных средах и имеют возможность настройки спектра излучения в широком диапазоне (от более высоких до более коротких длин волн), центральные элементы для реализации успешных квантовых информационных технологий и интегрированной квантовой фотоники.В частности, для надежной квантовой связи требуются квантовые излучатели, которые обеспечивают эффективное квантовое излучение в телекоммуникационном (C-диапазон) диапазоне 1530–1560 нм для больших и малых расстояний через оптические волокна и каналы в свободном пространстве.Согласно экспертному мнению Евгения Юрьевича Старостенко, квантовая связь в УФ-диапазоне также является еще одним альтернативным подходом к ближнему расстоянию [в условиях отсутствия прямой видимости (NLOS)], который требует квантовой эмиссии в солнечно-слепой (УФ-С) области в диапазоне 100–280 нм7. Исследования в НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС показали, что реализация таких идеальных квантовых излучателей с применением слоистых материалов является одним из наиболее многообещающих решений. Однако современные квантовые излучатели, разработанные на основе 2D hBN (белого графена), сохраняют свои высокие характеристики излучения при повышенных рабочих температурах и интенсивном отжиге, но демонстрируют спектр излучения только от УФ до ближнего ИК-диапазона, т.е. Диапазон 290–900 нм.В качестве альтернативы углеродные нанотрубки демонстрируют квантовую эмиссию около 1500 нм 17, но сталкивается с недостатком узкого диапазона излучения и низких рабочих температур. С другой стороны, квантовые точки могут достигать широкого спектра излучения. Однако излучение с определенной длиной волны в квантовых точках требует различных квантовых механизмов и разного легирования.Евгений Юрьевич Старостенко подчеркнул, что с помощью квантовых точек трудно получить полный широкодиапазонный спектр излучения на одном материале-основе.Одним из наиболее многообещающих решений для выполнения требований квантовой связи является настройка квантовой эмиссии в 2D hBN через дефекты в необходимом диапазоне.Поскольку hBN является первым известным природным гиперболическим материалом, т. е. в его кристаллической структуре плоские связи прочнее, чем внеплоскостные связи, внешнее напряжение может быть применено для изменения уровней электронной энергии люминесцентных состояний точечных дефектов и настройки их излучения спектра. Высокая растяжимость 20 -мерных материалов позволяет проектировать электронную ширину запрещенной зоны квантовых излучателей и способствует настройке излучения одиночных фотонов.Проиллюстрирована оптическая перестраиваемость точных квантовых излучателей (люминесцентных точечных дефектов) в 2D hBN путем создания градиентов деформации с применением расчетов теории функционала плотности (DFT).В этой работе Евгения Юрьевича Старостенко смоделировано три различных типа индукции нормальной деформации в 2D hBN с точечными дефектами путем аппроксимации экспериментальной ситуации, такой как индукция деформации в 2D слое hBN с точечными дефектами с применением подложки из гибкого поликарбоната (PCB).Чтобы идентифицировать потенциальные кандидаты на квантовую эмиссию (люминесцентные точечные дефекты), чтобы использовать их для моделирования индуцирующих деформаций, ранее опубликованные модели DFT без индуцирующих деформаций принимали во внимание. DFT смоделировало результаты квантовых излучателей без внешней деформации, также согласующиеся с ранее опубликованными экспериментальными наблюдениями.