کوچکترین لیزر دنیا با استفاده از نانوذرات ساخته شد - دیتاپد

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، یک تیم تحقیقات بین المللی به رهبری محققان دانشگاه ITMO به صورت عملی یکی از کوچکترین لیزر های نیمه هادی دنیا را ساختند، لیزری که در دمای اتاق و در محدوده طول موج مرئی نور کار می نماید. این نانولیزر در دمای اتاق پرتو های همگرا به رنگ سبز فراوری می نماید. این پرتو ها با استفاده از میکروسکوپ نوری استاندارد ایجاد شده و حتی با چشم غیرمسلح نیز قابل مشاهده است.

در این پروژه، محققان هالید پروسکیتی را به عنوان ماده اصلی نانولیزر استفاده کردند. این هالید پروسکیتی از دو بخش اصلی برخوردار است، اولی یک محیط فعال بوده که اجازه برانگیختگی پرتو را می دهد و دیگری یک رزوناتور نوری بوده که به محدود شدن انرژی الکترومغناطیسی یاری می نماید.

دانشمندان برای فراوری پرتو لیزر در دمای اتاق، نانوذراتی به قطر 310 نانومتر که به شکل مکعب و از جنس پروسکیت بوده را مورد استفاده قرار داده و آن را با یک لیزر فمتوثانیه پالسی برانگیخته کردند. نانوذرات موجود در این ساختار اجازه می دهند تا برانگیختگی و نشر پرتو لیزر با کارایی بالا انجام گردد به گونه ای که تقویت میدان های الکترومغناطیس برای فراوری لیزر انجام گردد.

کاترینا تیگونتسوا می گوید: ما از پالس لیزر فمتوثانیه برای پمپ کردن نانولیزر استفاده کردیم. نانوذرات به صورت منفرد مورد تابش قرار می گیرند تا به یک حدی برسند که در آن، حد فراوری لیزر با شدت بالا انجام گردد. در این نقطه، نانوذرات همانند یک لیزر معمولی عمل می نمایند.

کریل کوشله از محققان این پروژه می گوید: ایده این است که فراوری لیزر یک فرآیند آستانه است. یعنی شما نانوذرات را با یک لیزر پالسی تحریک می کنید تا این که شدت تابش به آستانه ای معین برسد، بعد از آن نانوذرات آغاز به تابش لیزر خواهند کرد.

وی می افزاید: اگر نور لیزر به اندازه کافی محدود نگردد، نشر پرتو لیزری نیز انجام نخواهد شد. در آزمایش های قبلی با مواد و سیستم های دیگر که از همین ایده استفاده شده، نشان داده شد که از رزونانس مای (Mie) مرتبه چهار یا پنج استفاده شده بود. ما نشان دادیم که ذره از رزونانس مای از مرتبه سوم پشتیبانی می نماید، کاری که قبلا انجام نشده بود. به عبارت دیگر، در شرایطی که اندازه تشدیدنماینده برابر یا سه برابر بزرگتر از طول موج نور داخل ماده باشد می توان لیزر ایجاد کرد.