لوئیس بروس استاد رشته شیمی دانشگاه کلمبیا، در دهه 1980 موفق به کشف نقاط کوانتومی شد؛ کشفی که حاصل آن جوایز بین‌اللملی متعددی بود. مقاله‌های بروس درباره کشف نقاط کوانتومی بیش از 3500 ارجاع داشته است. در حال حاضر محققان مختلفی در سراسر جهان روی این خوشه‌های اتمی تحقیق می‌کنند.
شیمی‌دان‌های اندکی وجود دارند که موفق به کشف رازهای سر به مهری شوند که سالیانی دراز کسی قادر به گشودن آنها نبوده باشد، لوئیس بروس یکی از این افراد است که در دهه 1980 کشف جالبی کرد. در این سال‌ها او در آزمایشگاه‌های بل در نیوجرسی مشغول تحقیق بود و نتایج یافته‌های خود را در قالب دو مقاله در سال‌های 1983 و 1984 در نشریه Journal of Chemical Physics, 79[11]: 5566-71; and 80[9], 4403-9 به چاپ رساند.
این مقالات درباره رفتار الکترونیکی ذراتی بود که او آنها را بلورهای نیمه‌هادی کوچک نام‌گذاری کرد. امروزه این بلورها به نانوبلورهای نیمه‌هادی شناخته شده و نام نقاط کوانتومی روی آنها گذاشته شده‌است. هرچند نقاط کوانتومی از صدها و هزاران اتم تشکیل شده‌است اما رفتار الکترون و سطح انرژی آن در این خوشه اتمی به شکلی است که رفتاری شبیه الکترون منفرد دارد.
این دو مقاله بروس به حدی مورد توجه جوامع علمی قرار گرفت که بیش از 3500 بار به آنها ارجاع داده شد و به عنوان یکی از تحقیقات تاثیرگذار در حوزه‌های مختلف، نظیر تشخیص پزشکی و زیست‌شناسی شناخته شد. در حال حاضر نقاط کوانتومی از منظر نوری اهمیت زیادی پیدا کرده است به طوری که می‌توان از آنها در ساخت LED استفاده کرد.
بروس به دنبال رفتار ذرات نیمه‌هادی کلوئیدی بود؛ ذراتی که به دلیل بالا بودن مساحت سطحی، رفتارهای ویژه‌ای از خود نشان می‌دادند. چیزی که بروس کشف کرد این بود که باندگپ این نانوساختارها ثابت نبوده و متغییر است. باندگپ، فضایی است که الکترون باید به اندازه‌ای انرژی جذب کند که قادر به گذر از حالت پایه و رسیدن به تراز هدایت باشد. بروس دریافت که این فضا کاملا بستگی به ابعاد خوشه اتمی دارد. هر قدر این خوشه کوچکتر باشد امکان کنترل الکترون، درون آنها فراهم‌تر است. زمانی که نقاط کوانتومی با ابعاد مختلف در معرض تابش پرتو فرابنفش قرار می‌گیرند رنگ‌های مختلفی از خود نشان می‌دهند که این موید ارتباط میان ابعاد نقاط کوانتومی و باندگپ آنها است.
بروس دریافته است چیزی که کشف کرده اهمیت زیادی دارد بنابراین به بررسی این پدیده از منظر تئوری و عملی پرداخته است. یافته‌های او سرآغاز حرکتی شده که به رشد شاخه‌ای جدید از علم منتهی می‌شود.
این مقالات درباره رفتار الکترونیکی ذراتی بود که او آنها را بلورهای نیمه‌هادی کوچک نام‌گذاری کرد. امروزه این بلورها به نانوبلورهای نیمه‌هادی شناخته شده و نام نقاط کوانتومی روی آنها گذاشته شده‌است. هرچند نقاط کوانتومی از صدها و هزاران اتم تشکیل شده‌است اما رفتار الکترون و سطح انرژی آن در این خوشه اتمی به شکلی است که رفتاری شبیه الکترون منفرد دارد.
این دو مقاله بروس به حدی مورد توجه جوامع علمی قرار گرفت که بیش از 3500 بار به آنها ارجاع داده شد و به عنوان یکی از تحقیقات تاثیرگذار در حوزه‌های مختلف، نظیر تشخیص پزشکی و زیست‌شناسی شناخته شد. در حال حاضر نقاط کوانتومی از منظر نوری اهمیت زیادی پیدا کرده است به طوری که می‌توان از آنها در ساخت LED استفاده کرد.
بروس به دنبال رفتار ذرات نیمه‌هادی کلوئیدی بود؛ ذراتی که به دلیل بالا بودن مساحت سطحی، رفتارهای ویژه‌ای از خود نشان می‌دادند. چیزی که بروس کشف کرد این بود که باندگپ این نانوساختارها ثابت نبوده و متغییر است. باندگپ، فضایی است که الکترون باید به اندازه‌ای انرژی جذب کند که قادر به گذر از حالت پایه و رسیدن به تراز هدایت باشد. بروس دریافت که این فضا کاملا بستگی به ابعاد خوشه اتمی دارد. هر قدر این خوشه کوچکتر باشد امکان کنترل الکترون، درون آنها فراهم‌تر است. زمانی که نقاط کوانتومی با ابعاد مختلف در معرض تابش پرتو فرابنفش قرار می‌گیرند رنگ‌های مختلفی از خود نشان می‌دهند که این موید ارتباط میان ابعاد نقاط کوانتومی و باندگپ آنها است.
بروس دریافته است چیزی که کشف کرده اهمیت زیادی دارد بنابراین به بررسی این پدیده از منظر تئوری و عملی پرداخته است. یافته‌های او سرآغاز حرکتی شده که به رشد شاخه‌ای جدید از علم منتهی می‌شود.
منبع: دپارتمان شیمی
