揭秘黄金闪闪发光的原因

黄金是古今中外的财富象征,而随着时代进步,人们对黄金的需求更是大增,无论是用于保值、首饰或是工业用途,黄金是人类不可缺的贵重金属。而瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员发现了一个令人震惊的秘密——黄金闪闪发光的原因,来自于金薄膜中的量子光学效应。这一发现不仅推动了太阳能燃料和电池的发展,更为我们带来了对金属光学性质的全新理解。

mystery of gold's glow

量子之光:金薄膜的发现

数百年来,人们知道半导体材料如硅在光照下会发光,即发生光致发光现象。然而,直到1969年,科学家们才发现所有金属都会发光,但其背后的机制一直不甚明了。现在,EPFL的研究人员利用高质量的金薄膜,成功揭示了这一过程,为金属光致发光的起源提供了答案。

量子效应的意外发现

研究团队使用一种新型合成技术制备了单晶金薄膜,并在金属逐渐变薄的过程中研究了光致发光过程。他们发现,在厚度达到40纳米的薄膜中,出现了某些量子机械效应,这是出乎意料的,因为通常金属要在厚度低于10纳米时才会显示出这种效应。

为太阳能燃料开发设立金标准

研究人员相信,他们的发现将使金属能够用于获取前所未有的详细化学反应洞察,特别是在能源研究中涉及的反应。像金和铜这样的金属可以触发某些关键反应,例如将二氧化碳(CO2)还原回存储太阳能量的化学键中的碳基产品,即太阳能燃料。

这项研究不仅为能源科学领域带来了新的启示,也为我们提供了一个独特的视角,去观察和理解金属表面发生的奇妙化学反应。随着科学的进步,我们或许能够利用这些发现,为应对气候变化提供新的解决方案。

参考:Celia Luterbacher, Energy scientists unravel the mystery of gold’s glow

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