(Phys.org) – En ny vändning på en mycket gammal fysikteknik kan ha en djupgående inverkan på en av de mest omtalade aspekterna av nanovetenskap.

Forskare vid University of Cincinnati har funnit att deras unika metod för ljus-materia interaktionsanalys verkar vara ett bra sätt att hjälpa till att göra bättre halvledar nanotrådar.

"Halvledarnanotrådar är ett av de hetaste ämnena inom det nanovetenskapliga forskningsfältet under det senaste decenniet, säger Yuda Wang, en UC-doktorand. "På grund av den unika geometrin jämfört med konventionella bulkhalvledare, nanotrådar har redan visat många fördelaktiga egenskaper, särskilt i nya tillämpningar inom områden som nanoelektronik, nanofotonik, nanobiokemi och nanoenergi."

Wang kommer att presentera teamets forskning "Transient Rayleigh Scattering Spectroscopy Measurement of Carrier Dynamics in Zincblende and Wurtzite Indium Phosphide Nanowires" vid American Physical Society (APS) möte som hålls 3-7 mars i Denver. Nästan 10, 000 proffs, forskare och studenter kommer att delta i APS-mötet för att diskutera ny forskning från industrin, universitet och laboratorier från hela världen.

Nyckeln till denna forskning är UC:s nya metod för Rayleigh-spridning, ett fenomen som beskrevs första gången 1871 och den vetenskapliga förklaringen till varför himlen är blå på dagtid och blir röd vid solnedgången. Forskarnas Rayleigh-spridningsteknik undersöker bandstrukturerna och elektronhålsdynamiken inuti en enda indiumfosfid nanotråd, så att de kan observera svaret med en tidsupplösning inom femtosekundsintervallet – eller en kvadrilliondels sekund.

"I grund och botten, vi kan generera en levande bild av hur elektronerna och hålen exciteras och sakta återgår till sina ursprungliga tillstånd, och mekanismen bakom det kan analyseras och förstås, säger Wang, vid UC:s institution för fysik. "Allt är avgörande för att karakterisera de optiska eller elektroniska egenskaperna hos en halvledande nanotråd."

Halvledare är i centrum för modern elektronik. Datorer, TV-apparater och mobiltelefoner har det. De är gjorda av den kristallina formen av element som har vetenskapligt fördelaktiga elektriska konduktivitetsegenskaper.

Wang säger att det växande utbudet av halvledar nanotrådsapplikationer – som mindre, mer energieffektiv elektronik – har lett till snabba förbättringar av tillverkningstekniker för nanotrådar. Han säger att hans teams forskning kan erbjuda tillverkare av nanoteknik ett nytt och mycket effektivt alternativ för att mäta fysiken inuti nanotrådar.

"Nyckeln till en bra optimeringsprocess är en utmärkt feedback, eller en karakteriseringsmetod, "Wang säger. "Rayleigh-spridning verkar vara ett exceptionellt sätt att mäta flera nanotrådsegenskaper samtidigt på ett icke-invasivt och högkvalitativt sätt."