محققان لیتوانی و ژاپنی نانولازر نقره ای را توسعه می دهند

به تازگی ، محققان دانشگاه فناوری Kaunas (KTU) در لیتوانی و انستیتوی ملی علوم مواد در Tsukuba ، شهر ایباراکی ، ژاپن به دست پیوسته اند تا با موفقیت نوع جدیدی از نانولازر را بر اساس نانوکوب های نقره ای توسعه دهند.
اگرچه ساختار آن به حدی کوچک است که فقط از طریق میکروسکوپ پر قدرت قابل مشاهده است ، اما تیم تحقیق در مورد کاربردهای بالقوه خود اطمینان دارد.
نانولازر پتانسیل طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی را در زمینه هایی مانند تشخیص اولیه پزشکی ، ارتباطات داده و فن آوری های امنیتی دارد و همچنین انتظار می رود ابزاری مهم برای مطالعه تعامل با ماده نور باشد. نحوه تقویت و تولید نور توسط لیزر از کاربرد به کاربرد متفاوت است و رنگ تابش و کیفیت پرتو لیزر را تعیین می کند.
به گفته همكار این اختراع ، دکتر یوود؟ Nas از Mindaugas KTU ، "نانو لیزر از ساختارها میلیون برابر كوچكتر از میلی متر برای تولید و تقویت نور استفاده می كنند و تابش لیزر آنها در حجم بسیار کمی از مواد تولید می شود."
اگرچه تحقیقات و توسعه نانولازرها مدتی است که ادامه دارد ، اما نسخه KTU و شرکای ژاپنی آن در فرآیند تولید آن بی نظیر است. آنها برای ایجاد مکانیسم مورد نیاز برای تقویت نور و تولید اثر لیزر ، از نانوکوب های نقره ای که به طور مرتب روی یک سطح مرتب شده و پر از مواد فعال نوری هستند استفاده کردند.
"نانوکوب های نقره ای ، به عنوان ذرات نقره ای تک کریستالی بسیار کوچک با خاصیت نوری عالی ، مؤلفه اصلی نانولازر ما هستند." محقق Juod؟ Nas از انستیتوی علوم مواد KTU.
نانوکوب ها از طریق یک فرآیند منحصر به فرد اختراع شده توسط شرکای KTU در ژاپن سنتز شدند تا از شکل و کیفیت دقیق آنها اطمینان حاصل کنند. سپس مکعب ها با استفاده از یک فرآیند خود مونتاژ نانوذرات به یک ساختار دو بعدی ترتیب داده شدند. در این فرآیند ، ذرات به طور طبیعی از یک محیط مایع بر روی یک الگوی از پیش طراحی شده تراز می شوند.
هنگامی که پارامترهای الگو با خصوصیات نوری نانوکوب ها مطابقت دارند ، یک پدیده منحصر به فرد که به عنوان رزونانس شبکه ای سطحی شناخته می شود رخ می دهد ، که به طور مؤثر نور را در یک محیط نوری فعال ایجاد می کند.
بر خلاف لیزرهای معمولی که از آینه ها برای تولید این پدیده استفاده می کنند ، نانولازر اختراع شده توسط تیم KTU از سطح با نانوذرات استفاده می کند. "هنگامی که نانوکوب های نقره ای به یک الگوی دوره ای چیده می شوند ، نور توسط آنها به دام می افتد. این روند شبیه به سالن آینه ها در یک پارک تفریحی است ، اما در اینجا آینه ها نانوکوب ها هستند و" بازدید کنندگان "نور هستند." juod؟ nas قیاس را تجسم می کند.
نور اسیر شده تا زمانی که سرانجام از آستانه انرژی تابش هیجان زده عبور کند ، ایجاد می کند و یک پرتوی شدید از نور با رنگ و جهت خاص ایجاد می کند. اصطلاح لیزر ، که مخفف نور تقویت شده توسط تابش هیجان زده است ، این روند را توصیف می کند.
این لیزر با استفاده از نانوکوب های نقره ای با کیفیت بالا و تولید آسان ، قادر به کار در انرژی کم رکورد است و باعث می شود تولید در مقیاس بزرگ امکان پذیر باشد ، "یادداشت های juod؟ nas." نانوکوب های نقره ای شیمیایی شده را می توان در مقادیر زیادی تولید کرد و به ما اجازه می دهد تا از تکنیک های خود استفاده کنیم. حتی اگر ترتیب کامل نباشد ، خواص آن برای آن تشکیل می شود. "
با این حال ، در مراحل اولیه این پروژه ، آژانس های تأمین مالی تحقیقات لیتوانی با وجود این واقعیت که سادگی این روش باید توجه را به خود جلب می کرد ، شک و تردید داشتند. "برخی از بدبینان این سؤال را مطرح کردند که آیا روش ساده ای که ما استفاده کردیم می تواند ساختارهای نانولازر با کیفیت به اندازه کافی بالا ایجاد کند." پروفسور Sigitas Tamulevicius از انستیتوی علوم مواد در KTU گفت.
با این وجود ، تیم KTU به کیفیت نانولازرهای خود متقاعد شده است و توانسته است بودجه یک سازمان بین المللی را تأمین کند ، Juod؟ Nas توضیح می دهد: "پس از استفاده زیاد کار و آزمایش ، ما نشان داده ایم که اگر از نانوذرات با کیفیت بالا استفاده شود ، می توان اثر مؤثر حاصل کرد ، حتی اگر آرایه ها کامل نباشند." "