前瞻技術脈動：先進奈米技術(201804)

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科技產業資訊室 (iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2018年9月27日

圖、前瞻技術脈動：先進奈米技術(201804)

半導體量子電晶體為光子計算打開了大門

在Science期刊上報導，美國馬里蘭大學利用半導體晶片做出第一個單光子電晶體。光子晶片上有許多光子晶體孔隙，看起來像蜂窩狀，光可以在孔隙間反射，並侷限在其中，量子點晶體則處於在光強度最強的地方。此方式類似於傳統的電腦的記憶體，當光子進入裝置時，量子點將資訊點儲存起來，並調節光子的交互作用，控制光子在晶片中傳輸資訊的行為，如同傳統的電晶體一樣，利用電壓控制電流在晶片中的流通。研究人員用單光子成功地取代了電壓，並證明了他們的光量子電晶體可以在量子點的記憶耗盡之前，一次的光脈衝可以處理大約30次的光子資訊。
參考資料：Semiconductor quantum transistor opens the door for photon-based computing. Science Daily，2018/7/5

單細胞建築師激發了新的奈米技術
在Nature期刊上報導，亞歷桑那州立大學(ASU)和中國科學院以及上海交通大學的研究人員合作，利用DNA摺紙的技術，設計了各種形狀的奈米級結構，透過DNA形狀表面的電負性吸引帶正電荷的二氧化矽顆粒聚集累積，製作出多種矽藻狀奈米結構，且與自然界產生的生物礦物的特徵性機械性能一致，具有耐久性與靈活性，並在奈米電子、奈米光子學和奈米機器人等領域提供多種潛在的應用價值。
參考資料：Single-celled architects inspire new nanotechnology. Science Daily，2018/7/16

矽奈米粒子光子波導
在Nano letters期刊上報導，新加坡A * STAR團隊開發出矽奈米圓柱粒子，利用共振散射原理，使光透過磁場共振轉移到下一個粒子形成波導，且光在傳播過程中耗散很低，並與目前半導體工藝技術相容，有機會可用於光集成電路、生物感測器和量子通信等應用。
參考資料：A silicon-nanoparticlephotonic waveguide. Phys Org，2018/7/16

單光子源可以幫助保護量子數據
英國雪菲爾大學在 Nature Nanotechnology 期刊展示了產生非常快速的單光子脈衝的方法，將雷射打入具波導耦合的量子點光子晶體中，光子會再腔內反彈加速，爾後再高速的離開形成高速單光子。
參考資料：Single-Photon Source Could Help Secure Quantum Data. Photonics Media，2018/7/18

光控聚合物可以在堅固和柔軟之間切換
麻省理工學院的研究人員設計了一種聚合物材料，可以根據光線改變其結構，從剛性物質轉變為柔軟物質，在受損時可以自愈。該材料由附著在光敏分子上的聚合物組成，可用於改變材料內形成的鍵。該論文的主要作者出現在7月18日出版的Nature雜誌上。
參考資料：Light-controlled polymers can switch between sturdy and soft. MIT，2018/7/18

工程師開發出世界上最高效的熱管理半導體
在Science期刊上報導，加州大學洛杉磯分校的研究人員開發出一種新的半導體材料砷化硼，與其他任何已知的半導體或金屬材料相比，它更有效地吸取和散發廢熱。其高導熱率的特性，使導熱的速度比碳化矽和銅快三倍以上，有助於提高電子設備性能，減少各種電子產品的能源需求。新材料的發現，使得實驗和理論研究將繼續推動到更多科學前沿領域，包括能源、電子和光子應用。
參考資料：Engineers develop world's most efficient semiconductor for thermal management. Science Daily，2018/7/19

奈米級解析度完成的果蠅大腦影像
霍華·休斯醫學研究所的珍利亞農場研究園區（Janelia Farm Research Campus, JFRC）的科學家們使用穿透式電子顯微鏡拍攝了成年雌性果蠅的大腦照片。用兩臺高速電子顯微鏡、7,062腦切片、超過 2100萬張圖片，做出了史上第一個成年果蠅大腦的高解析度數位照片，能讓研究人員追蹤大腦神經元的路徑，本研究刊登在Cell期刊上。
參考資料：Complete Fly Brain Imaged at Nanoscale Resolution. Howard Hughes Medical Institute，2018/7/19

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