Penyelidik Lithuania dan Jepun mengembangkan nanolaser perak

Baru -baru ini, penyelidik dari Kaunas University of Technology (KTU) di Lithuania dan Institut Sains Bahan Kebangsaan di Tsukuba, Ibaraki City, Jepun telah bergabung untuk berjaya membangunkan jenis nanolaser baru berdasarkan nanocubes perak.
Walaupun strukturnya sangat kecil sehingga ia hanya dapat diperhatikan melalui mikroskop berkuasa tinggi, pasukan penyelidikan yakin tentang aplikasi yang berpotensi.
Nanolaser mempunyai potensi untuk pelbagai aplikasi dalam bidang seperti diagnostik perubatan awal, komunikasi data dan teknologi keselamatan, dan ia juga dijangka menjadi alat penting untuk mengkaji interaksi cahaya. Cara di mana cahaya dikuatkan dan dihasilkan oleh laser berbeza dari aplikasi ke aplikasi, menentukan warna radiasi dan kualiti rasuk laser.
Menurut pengarang bersama ciptaan itu, Dr. Juod dari Mindaugas KTU, "Nano-laser menggunakan struktur sejuta kali lebih kecil daripada milimeter untuk menghasilkan dan menguatkan cahaya, dan sinaran laser mereka dijana dalam jumlah bahan yang sangat kecil."
Walaupun penyelidikan dan pembangunan nanolaser telah berterusan untuk beberapa waktu, versi oleh KTU dan rakan -rakan Jepunnya unik dalam proses pembuatannya. Mereka menggunakan nanocubes perak, yang disusun dengan kemas di permukaan dan diisi dengan bahan optik aktif, untuk mewujudkan mekanisme yang diperlukan untuk menguatkan cahaya dan menghasilkan kesan laser.
"Nanocubes perak, sebagai zarah perak tunggal kristal yang sangat kecil dengan sifat optik yang sangat baik, adalah komponen teras nanolaser kami." Kata penyelidik Juod? Nas Institut Sains Bahan KTU.
Nanocubes telah disintesis melalui proses unik yang dicipta oleh rakan kongsi KTU di Jepun untuk memastikan bentuk dan kualiti yang tepat. Kiub kemudian disusun ke dalam struktur dua dimensi menggunakan proses pemasangan diri nanopartikel. Dalam proses ini, zarah-zarah secara semulajadi diselaraskan dari medium cecair ke templat yang telah direka sebelum ini.
Apabila parameter templat dipadankan dengan sifat optik nanocubes, fenomena unik yang dikenali sebagai resonans kisi permukaan berlaku, yang berkesan menghasilkan cahaya dalam medium optik aktif.
Tidak seperti laser konvensional yang menggunakan cermin untuk menghasilkan fenomena ini, nanolaser yang dicipta oleh pasukan KTU menggunakan permukaan dengan nanopartikel. "Apabila nanocubes perak diatur dalam corak berkala, cahaya terperangkap oleh mereka. Prosesnya sama dengan dewan cermin di taman hiburan, tetapi di sini cermin adalah nanocubes dan 'pelawat' adalah cahaya." Juod? Nas menggambarkan analogi.
Cahaya yang ditangkap membina sehingga akhirnya melintasi ambang tenaga radiasi yang teruja, mewujudkan sinar cahaya yang sengit dengan warna dan arah tertentu. Istilah laser, yang bermaksud cahaya yang dikuatkan oleh radiasi yang teruja, menerangkan proses ini.
Dengan menggunakan nanocubes perak yang berkualiti tinggi dan mudah dihasilkan, laser dapat beroperasi pada rekod yang rendah, menjadikan pengeluaran besar-besaran mungkin, "nota Juod?" Walaupun pengaturan itu tidak sempurna, sifatnya membuatnya. "
Walau bagaimanapun, pada peringkat awal projek, agensi pendanaan penyelidikan Lithuania adalah ragu -ragu, walaupun pada hakikatnya kesederhanaan kaedah itu sepatutnya menarik perhatian. "Sesetengah skeptis mempersoalkan sama ada kaedah mudah yang kami gunakan boleh mewujudkan struktur nanolaser yang berkualiti tinggi." Prof. Sigitas Tamulevicius dari Institut Sains Bahan di KTU berkata.
Walau bagaimanapun, pasukan KTU yakin dengan kualiti nanolasernya dan telah berjaya mendapatkan pembiayaan dari organisasi antarabangsa, Juod?