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[2012.05.12] 石墨烯露出真容

2012-5-13 08:42| 发布者: migmig| 查看: 11041| 评论: 34|原作者: 悠悠万事97

摘要: 一种受到热捧的新材料或许会改变电讯业
光电子学

石墨烯露出真容

一种受到热捧的新材料或许会改变电讯业

May 12th 2012 | from the print edition

Graphene.jpg

石墨烯呈片状,是厚度仅一个单原子层的碳的存在形式,最近被誉为奇迹材料。它是室温条件下人类迄今发现的最佳热导体,且比钢坚韧40倍。它也是一种半导体,其电导率是硅的1000倍。这就是说,人们或许可以用它制造灵敏度远非当前装置可比的电子装置;因此一些人预测它迟早将成为制作计算机芯片的首选材料。因此,研究石墨烯结构的两位物理学家安德烈•海姆(Andre Geim)(上图)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)因他们的工作而荣获2010年诺贝尔奖金就不足为奇了。

事实上,在实际工艺中应用石墨烯的神奇特性却没那么容易。但巴塞罗那光子科学研究所(Institute of Photonic Sciences in Barcelona)的弗兰克•科芬斯(Frank Koppens)等人认为他们找到了这样做的一种方法。如同他们在《自然纳米技术》(Nature Nanotechnology)杂志上撰文介绍的那样,他们相信可以用石墨烯制作超灵敏、低成本的光电检测器。

光电检测器是将光信号转化为电信号的装置。它们应用于数码相机、夜视装置、生物成像仪、污染传感器和电讯器材等领域。标准的光电检测器是一个几毫米见方的硅芯片,由小型透镜将光聚焦于其上。入射到芯片上的光子能击出一些硅原子中的电子,产生的信号由芯片的电子装置转化为图像或其他有用信息。

然而硅光电检测器的缺点是它们不能弯曲、不很便宜、不够灵敏。它们只能吸收落在检测器上的光的10-20%。因此,工程师多年来一直搜寻可弯曲、灵敏度高的廉价光电检测器。这样的装置可能会有许多新奇的应用,比如可以像衣服一样穿在身上的电子仪器。只要能解决一般的工艺问题,石墨烯看上去就是符合要求的材料。

石墨烯本身吸收光的性能还不如硅。据科芬斯博士说,石墨烯只能吸收落在它上面的光子的2.7%。但他与他的同事吉拉希莫斯•康斯坦塔托斯(Gerasimos Konstantatos)在材料表面上喷涂了一层硫化铅微晶,这使石墨烯得以吸收超过50%的入射光子。

这些微晶非常小,只有3到10纳米见方(1纳米为10亿分之一米),因此人们将之称为量子点。这是因为,当物体的大小达到纳米数量级时,量子力学的奇异效果开始显现。其中的一个效果是,量子点的大小能改变它的最佳吸收光的颜色。量子点越大,最佳吸收光就越向长波方向偏移,量子点越小,则越向短波方向偏移。这就使科芬斯与康斯坦塔托斯两位博士能成功地让石墨烯吸收从紫外到红外之间整个频率段的入射光,从而大大扩展了任何可能出现的光电检测器的使用范围。比如,红外光在电讯与夜视应用方面很重要,而照相与太阳能电池需要的是可见光。

据科芬斯博士说,量子点能够与石墨烯成功地相互作用,这是因为石墨烯的结构中有大量自由电子(难怪它是热与电如此之好的导体)。由于石墨烯含有这么多的自由电子,它便对量子点吸收了一个光量子后产生的变化特别敏感:每一个入射光子大约可以令1亿个电子受激。因此,用电子工程学的行话来说,量子点与石墨烯的杂化有极高的“增益”。也就是说,这种材料的应用范围可能会远远超过时髦的照相机和有智能的服装这些范畴,因为实际上,科芬斯博士与康斯坦塔托斯博士已经创造了一种用光调控的三极管的关键部分。

普通三极管是用一个电流(通常较弱)控制另一个电流(通常强得多)通过的开关。于是,较弱电流携带的任何信号都会被放大成为较强电流携带的信号,因此三极管是一种高增益系统。

这样的三极管是传统电子学的工作主件。但制造光电子三极管要困难得多,更不要说高增益的光电子三极管了。当今之世,电讯网络中的近距离信号由电子传递,但远距离信号则由光传递,因此它对光电子三极管有极大的需求;而这种元件难以制造实在是一件憾事。

当前科芬斯等人的目标是创造“世界上最薄、最易弯曲的检测器”。但值得注意的是,他们实际上把实验用量子点-石墨烯光电检测器放置在一片硅片上。他们这样做的目的是要告诉世人,这一技术能与人们用来制造计算机芯片的标准硅基生产工艺很好地相容。

人们尚需克服许多障碍才能实现以电子为基础的信息技术与以光子为基础的信息技术的完美结合。许多人尝试克服这些障碍,但还没有人取得了明显的成功。科芬斯能否成功尚需拭目以待。但如果他能成功,则石墨烯当然无愧于它所搅起的这一场轩然大波。

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引用 yannanchen 2012-5-13 06:32
a form of carbon that comes in sheets a single atom thick
是一种碳(存在的)形式,呈片状, 厚度仅一个原子大小。
引用 yannanchen 2012-5-13 06:52
signals are processed locally as electrons
当地(或 局部)信号是通过电子来处理。
引用 yannanchen 2012-5-13 06:56
the size of a quantum dot affects the colour of the light it best absorbs
量子点的大小会影响该量子点最容易吸收颜色


这两个的 都需要。
引用 yannanchen 2012-5-13 07:00
点评悠悠万事97  我感觉local用近距离好些,这样可以与后面的“远距离”由光传递相对应,不知陈版认为如何?  发表于 58 秒前 删除

多近叫近距离?
所谓processed as electrons 实际上就是靠导线连接
而由光传递, 应当是指用光缆吧?
引用 join_soon 2012-5-13 10:22
本帖最后由 join_soon 于 2012-5-13 10:29 编辑
yannanchen 发表于 2012-5-13 07:00
点评悠悠万事97  我感觉local用近距离好些,这样可以与后面的“远距离”由光传递相对应,不知陈版认为如何 ...


right.
The key is, processed vs transmitted, locally vs long-distance
"process" is by electronic devices, and "transmition" is by optical fiber/devices. so, "processed" should be zoomed in for the contrast with "transmitted".

By the way, 1 nanometer is about the size of 10 small atoms.  
引用 舒畅40 2012-5-13 12:03
中午好~
1.“世界上最薄、最易弯曲的检测器”,这里flexible译成“最具伸缩性”为佳
2.关于上述争论,我作为一个专业是通信的人来说,这里应该翻为“局部信号”,和“远程信号”,近距离信号,远距离信号....这讲法有些蛋疼...
引用 lp17863564 2012-5-13 13:29
击出改为激发为好因为大概是使原子进入高能级脱离原来的束缚,不是其本身把他击出去
suffer 翻译成耐用 因为后面有个转折,前面应该是说好话
最佳吸收光就越向长波方向偏移,量子点越小,则越向短波方向偏移 翻译本身是正确的,但是个人觉得大家未必都知道红光是长波,蓝紫光是短波,直译为好。
谢谢分享,很新鲜的消息,楼主辛苦了。
引用 vivijourney 2012-5-13 17:19
There was little surprise, therefore, when Andre Geim (pictured above) and Konstantin Novoselov, two physicists who were investigating graphene’s structure, won the 2010 Nobel prize for their work.
因此,研究石墨烯结构的两位物理学家安德烈•海姆(Andre Geim)(上图)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)因他们的工作而荣获2010年诺贝尔奖金就不足为奇了。
觉得"for their work"就是指代的研究石墨烯结构,所以可否这样译
因此,两位物理学家安德烈•海姆(Andre Geim)(上图)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)因研究石墨烯结构而荣获2010年诺贝尔奖,这就不足为奇了。

不很便宜
不太便宜  肿么样?

但巴塞罗那光子科学研究所(Institute of Photonic Sciences in Barcelona)的弗兰克•科芬斯(Frank Koppens)等人认为他们找到了这样做的一种方法。
但巴塞罗那光子科学研究所(Institute of Photonic Sciences in Barcelona)的弗兰克•科芬斯(Frank Koppens)等人认为他们找到了解决之道。

They absorb only 10-20% of the light that falls on to them.
它们只能吸收落在检测器上的光的10-20%。
落在***的光  可否改为 照射在***上的光
科普文中是用的“照射”http://www.c-fol.net/dictionary/show.php?id=68
它们只能吸收照射在检测器上10-20%的光

One such is that the size of a quantum dot affects the colour of the light it best absorbs.
量子点的大小能改变它的最佳吸收光的颜色
想请问版主 最佳吸收光是个术语么

Which is a pity, for they are greatly in demand in the world’s telecoms networks, in which signals are processed locally as electrons but are transmitted long-distance as light.
当今之世,电讯网络中的近距离信号由电子传递,但远距离信号则由光传递,因此它对光电子三极管有极大的需求;而这种元件难以制造实在是一件憾事。
这句完美啊学习了。

学到了很多处理长句的方法,谢谢!


引用 悠悠万事97 2012-5-14 00:27
lp17863564 发表于 2012-5-13 13:29
击出改为激发为好因为大概是使原子进入高能级脱离原来的束缚,不是其本身把他击出去
suffer 翻译成耐用 因 ...

击出改为激发为好因为大概是使原子进入高能级脱离原来的束缚,不是其本身把他击出去
我认为knock out是“击出”,即电离,而不是进入较高能级

suffer 翻译成耐用 因为后面有个转折,前面应该是说好话
不太明白suffer怎么会翻译成“耐用”

最佳吸收光就越向长波方向偏移,量子点越小,则越向短波方向偏移 翻译本身是正确的,但是个人觉得大家未必都知道红光是长波,蓝紫光是短波,直译为好。
容我考虑。
引用 yannanchen 2012-5-14 00:31
Graphene shows its colours 石墨烯露出真容

这里的colors 是双关语, 不仅是真容, 而且是文中提到的从红外到紫外的各色光谱
引用 悠悠万事97 2012-5-14 02:57
vivijourney 发表于 2012-5-13 17:19
There was little surprise, therefore, when Andre Geim (pictured above) and Konstantin Novoselov, tw ...

There was little surprise, therefore, when Andre Geim (pictured above) and Konstantin Novoselov, two physicists who were investigating graphene’s structure, won the 2010 Nobel prize for their work.
因此,研究石墨烯结构的两位物理学家安德烈•海姆(Andre Geim)(上图)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)因他们的工作而荣获2010年诺贝尔奖金就不足为奇了。
觉得"for their work"就是指代的研究石墨烯结构,所以可否这样译
因此,两位物理学家安德烈•海姆(Andre Geim)(上图)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)因研究石墨烯结构而荣获2010年诺贝尔奖,这就不足为奇了。
甚好

不很便宜
不太便宜  肿么样?
好像没什么差别吧。

但巴塞罗那光子科学研究所(Institute of Photonic Sciences in Barcelona)的弗兰克•科芬斯(Frank Koppens)等人认为他们找到了这样做的一种方法。
但巴塞罗那光子科学研究所(Institute of Photonic Sciences in Barcelona)的弗兰克•科芬斯(Frank Koppens)等人认为他们找到了解决之道。
Good

They absorb only 10-20% of the light that falls on to them.
它们只能吸收落在检测器上的光的10-20%。
落在***的光  可否改为 照射在***上的光
科普文中是用的“照射”http://www.c-fol.net/dictionary/show.php?id=68
它们只能吸收照射在检测器上10-20%的光
甚好

One such is that the size of a quantum dot affects the colour of the light it best absorbs.
量子点的大小能改变它的最佳吸收光的颜色
想请问版主 最佳吸收光是个术语么
指最容易吸收的光。拟做改动
引用 舒畅40 2012-5-14 07:45
本帖最后由 舒畅40 于 2012-5-14 07:47 编辑
yannanchen 发表于 2012-5-13 07:00
点评悠悠万事97  我感觉local用近距离好些,这样可以与后面的“远距离”由光传递相对应,不知陈版认为如何 ...


LZ看来比我大了不是一点,话说,等会就要去上光纤通信课了..蛋疼的光电检测器
话说,刚瞄到一眼,第一段第一句“奇迹”是不是有些过了,用“神奇的”不知LZ意下如何?
引用 林木木 2012-5-14 10:37
本帖最后由 林木木 于 2012-5-14 10:42 编辑

1.GRAPHENE, a form of carbon that comes in sheets a single atom thick, has gained a reputation as a wonder material.
石墨烯呈片状,是厚度仅一个单原子层的碳的存在形式,最近被誉为奇迹材料。
试译:石墨烯是碳的一种存在形式、片状、厚度与单个原子直径相似,被人们誉为神奇材料。

2. This means it could be used to make devices far more sensitive than is possible now,
这就是说,人们或许可以用它制造灵敏度远非当前装置可比的电子装置
possible的意思是不是比现在可能制造出的装置灵敏度高?

3.不能弯曲、不很便宜、不够灵敏。
可弯曲、灵敏度高的廉价
感觉两句的词序对应下更好

这篇专业性太强,只能从整体的句子入手了,但是汤版高手,我能挑出来的少之又少啊~~
引用 meson 2012-5-14 11:58
本帖最后由 meson 于 2012-5-14 12:00 编辑
悠悠万事97 发表于 2012-5-14 00:27
击出改为激发为好因为大概是使原子进入高能级脱离原来的束缚,不是其本身把他击出去
我认为knock out是“ ...


graphene show its colours,石墨烯真本色,科技新契机
A much-vaunted new material may change telecommunications
新材料 受热捧 或改变电信行业 (telecommunications国内习惯叫电信行业,香港台湾叫电讯)
Light striking the chip knocks electrons free from some of the silicon atoms, producing a signal that the chip’s electronics convert into a picture or other useful information.
原文描述的就是光电效应。光照射,电子吸收能量,受激发,从基态跃迁到高能级,之后从高能级回落到基态时,会以一定波长的光谱线的形式释放
出多余的能量。电离(Ionization),或称电离作用,是指在(物理性的)能量作用下,原子、分子形成离子的过程。例如:在水溶液中,由于水分子的作用,HCl全部离解成H+和Cl−,因此被定义为强酸
在水溶液中,由于水分子的作用,CH3COOH部分离解成H+和CH3COO−,因此被定义为弱酸
在光照或高能射线辐射下,气态原子、分子失去电子变成离子
个人建议翻译:光照射到芯片上,芯片内部一些硅原子的电子就被激发,产生信号。电子将这些信号转化为图像或其它有用信息形式。
Ordinary transistors are switches in which one electric current (usually a weak one) is used to regulate the passage of another (usually much stronger). 一电流控制另外一种电流。
But if he is, then he will certainly have justified the brouhaha that graphene has stirred up.
brouhaha译成轩然大波不妥,个人建议:如果xxx成功了,那石墨烯引起的行业骚动就是意料之内,情理之中了。
引用 Forrest-dan 2012-5-14 14:00


好!!!
引用 vivijourney 2012-5-14 14:14
悠悠万事97 发表于 2012-5-14 02:57
There was little surprise, therefore, when Andre Geim (pictured above) and Konstantin Novoselov, t ...

最容易吸收
明白了。
引用 apm2046 2012-5-14 16:45
楼主翻译的很好,毕竟这是带有一点学术的文章,难得翻译这么好。里面有些描述我觉得可以学术点,当然这个需要相关背景,我稍微发表点意见,仅供参考,相互学习,相互交流。呵呵

GRAPHENE, a form of carbon that comes in sheets a single atom thick, has gained a reputation as a wonder material
“石墨烯呈片状,是厚度仅一个单原子层的碳的存在形式,最近被誉为奇迹材料”石墨烯, 碳的一种存在形式,是一种由单一碳原子厚度构成的薄膜,被誉为神奇的材料

It is the best conductor yet discovered of heat at room temperature and is 40 times stronger than steel
这里指的是材料的硬度,翻译成”它的硬度是钢材的40倍”可能好点,
       
“据此一些人预测它迟早将成为制作计算机芯片的首选材料”我认为””首选材料”这里是多译,句中只是说它一种选择.

“因他们研究石墨烯结构的工作荣获2010年诺贝尔奖金”可以把”他们”去掉.

they believe graphene can be used to make ultra-sensitive, low-cost photodetectors
他们相信可以用石墨烯制作超灵敏、低成本的光电检测器
ultra-sensitive 可以翻译成”灵敏度极高”

Nor are they particularly cheap
“而且价格也不是那么低廉”

(This is the reason it is such a good conductor of both heat and electricity.)
难怪它是热与电如此之好的导体”这就是为什么它具有良好的导电性和导热性” 这样我觉得更好.
引用 Dezazer 2012-5-14 18:03

(1)
且比钢坚韧40倍

是不是就是“强度是钢的40倍”?

(2)
one day

“将来有一天”我觉得和“迟早”意味有点差别呢~

(3)
获2010年诺贝尔奖金就不足为奇

我觉得“不足为奇”是不是应该表述为“并不让人觉得吃惊”?

(4)
数码相机、夜视装置、生物成像仪、污染传感器和电讯器材等领域

个人觉得“数码相机、夜视装置 ... ”不能称为一个“领域”

(5)
聚焦于其上

额,觉得这里的“其上”有点怪~

(6)
穿在身上的电子仪器

电子产品?

(7)
吸收落在它上面的光子

捕获光子?

(8)
这使石墨烯得以吸收超过50%的入射光子。

将这一比例提高到了50%?

(9)
the redder that light

额,这里的redder不懂,求汤哥科普~与后面的bluer对应的?

(10)
两位博士能成功地让石

“能成功地”是否可以改为“得以”?

(11)
any photodetector that might emerge
lz原译:任何可能出现的光电检测器

感觉原文的意思是:以后可能用石墨烯制造芯片的那些光电检测器。
原译文似乎没表达出这个意思

(12)
量子点能够与石墨烯成功地相互作用

我觉得“成功地”可以去掉

(13)
热与电如此之好的导体

热与电的良导体?

(14)
用电子工程学的行话来说

感觉“行话”不如“专业术语”正式

(15)
the quantum dot-graphene hybrid
lz原译:量子点与石墨烯的杂化

我觉得原文的hybrid并不是个“杂化”之类的过程,而是个“物质”性的东西。如:运用了量子点与石墨烯的杂化技术的芯片。

(16)
控制另一个电流(通常强得多)通过的开关

另一个电流大小?
如果只有“通”、“断”两种状态的话,我觉得“通过”可以改为“通断”

(17)
传统电子学的工作主件

传统电子产品的?

(18)
unequivocally succeeded

这里的unequivocally是不是可以理解为“得到公认的”?
引用 yannanchen 2012-5-14 20:21
Graphene shows its colours 石墨烯露出真容

这里的colors 是双关语, 不仅是真容, 而且是文中提到的从红外到紫外的各色光谱
点评悠悠万事97  这一点倒是知道的,但有些不容易表达;陈版有何建议?  发表于 17 小时前 删除

鄙人眼高手低, 还想不出什么更高明的东西。

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