Litvanski i japanski istraživači razvijaju srebrni nanolaser

Nedavno su istraživači sa Univerziteta Kaunasa u Litvaniji i Nacionalnom institutu za nauku o materijalima u Tsukubi, Ibaraki City, Japan pridružili su se rukama da uspješno razvijaju novu vrstu nanolasera na bazi srebra nanokuba.
Iako je njegova struktura toliko sićušna da se može pridržavati samo mikroskopom sa visokim napajanjem, istraživački tim je siguran u svoje potencijalne aplikacije.
Nanolaser ima potencijal za širok spektar primjene u područjima kao što su rana medicinska dijagnostika, komunikacije podataka i sigurnosne tehnologije, a očekuje se i važno sredstvo za studiju interakcija svjetla. Način na koji je svjetlost pojačava i generira laserom varira od aplikacije za primjenu, određivanje boje zračenja i kvalitete laserskog snopa.
Prema ko-autoru izuma, dr. Juod? Nas of Ktu Mindaugas, "Nano-laseri koriste strukture milion puta manjim od milimetra za generiranje i pojačavanje svjetlosti, a njihovo lasersko zračenje generira se u vrlo malom zapreminu materijala."
Iako su istraživanja i razvoj nanolazera već neko vrijeme u toku, verzija KTU-a i njenih japanskih partnera jedinstvena je u svom proizvodnom procesu. Koristili su srebrne nanokube, koji su uredno raspoređeni na površini i ispunjeni optički aktivnim materijalom, kako bi se stvorio mehanizam potreban za pojačavanje svjetla i proizvesti laserski učinak.
"Srebrni nanokub, kao izuzetno male jednokristalne srebrne čestice sa odličnim optičkim svojstvima, je osnovna komponenta našeg nanolasera." Rekao je istraživač Juod? Nas Ktu-ovog instituta za nauku o materijalima.
Nanokube su sintetizirani kroz jedinstveni proces koji su izmislili partneri KTU u Japanu kako bi osigurali svoj precizni oblik i kvalitet. Kocke su zatim raspoređene u dvodimenzionalnu strukturu pomoću samo-montažne procese nanočestica. U tom se procesu čestice prirodno poravnavaju iz tečnog medija na unaprijed dizajnirani predložak.
Kada se parametri predloška odgovaraju optičkim svojstvima nanokuba, javlja se jedinstveni fenomen poznat kao rezonanca površinske rešetke, što učinkovito stvara svjetlost u optički aktivnom mediju.
Za razliku od klasičnih lasera koji koriste ogledala za generiranje ove pojave, nanolaser koji je izumio tim KTU koristi površinu sa nanočesticama. "Kad su srebrne nanokube raspoređene u periodičnom uzorku, svjetlost ih je zarobljena. Proces je sličan sali ogledala u zabavnom parku, ali ovdje su ogledala nanokub i" posjetitelji "su svjetlo." Juod? Nas vizualizira analogiju.
Zarobljena svjetlost gradi se dok na kraju ne pređe energiju prag uzbuđenog zračenja, stvarajući intenzivni snop svjetlosti sa specifičnom bojom i smjerom. Izraz laser, koji se zalaže za svjetlost pojačano uzbuđenim zračenjem, opisuje ovaj proces.
Korištenjem visokokvalitetnih srebrnih nanokuba, laser može upravljati na rekordnoj niskoj energiji, čineći velike proizvodnje ", note Juod? Nas" hemijski sintetizirani srebrni nanokub mogu se proizvesti u velikim količinama, a njihov visoki kvalitet omogućava nam da koristimo tehnike samo-montaže nanopartiku. Čak i ako aranžman nije savršen, njegove svojstva nadoknađuju. "
Međutim, u ranim fazama projekta, litvanske agencije za finansiranje istraživanja bile su skeptične, uprkos činjenici da je jednostavnost metode trebalo privući pažnju. "Neki skeptici su ispitivali da li su jednostavna metoda koju smo koristili mogli stvoriti nanolaserske strukture dovoljno visoke kvalitete." Profesor Sigitas Tamulevicius iz Instituta za nauku o materijalima na KTU.
Ipak, tim KTU-a uvjeren je u kvalitet svojih nanolazera i uspio je osigurati financiranje međunarodne organizacije, Juod? Nas objašnjava, "Nakon puno posla i eksperimenata, pokazali su da se mogu postići kvalitetni nanočestica, čak i ako niti naigrani, čak i ako niti niti ni savršeni."