محققان آمریکایی با استفاده از نانوذرات موفق به ساخت لیزر نانومقیاسی شدند.
به گزارش راسخون به نقل از ایسنا، برای پردازش فوق العاده سریع و همچنین ذخیره سازی متراکم اطلاعات، کاهش ابعاد عناصر فتونیک و الکترونیک ضروری است. این موضوع برای ساخت لیزرها نیز صادق است. منبع نور منسجم در مقیاس نانومتری نه تنها برای مطالعات اجسام کوچک ضروری است، بلکه تحقق ساخت دستگاه‌های نوری که بتوانند بر محدودیت پراش غلبه کنند نیز وابسته به این موضوع است.
محققان دانشگاه نورث وسترن روشی برای ساخت ادوات لیزری با ابعادی در حد یک ویروس ارائه کردند، این دستگاه می‌تواند در دمای اتاق کار کند. این گروه نشان دادند که نانونوسانگرهای مبتنی بر مواد فلزی اگر جفت شوند، می‌توانند نشر نور جهت‌دار و منسجم داشته باشند.
«تری اودوم» از محققان این پروژه می‌گوید: دلیل این که ما می‌توانیم نانولیزرهایی با ابعاد کوچکتر از پراش نور بسازیم، این است که حفره‌ای در دو نانوفلز چسبیده به هم ایجاد شده است.
وی می‌افزاید: این نانوساختارهای فلزی به حالت پاپیونی هستند، به طوری که حفره‌ای به ابعاد چند ده نانومتر در آنها وجود دارد.
استفاده از این ساختار پاپیونی شکل، دارای دو مزیت مهم است؛ اول این که ساختار پاپیونی موجب بوجود آمدن یک نقطه داغ الکترومغناطیسی در حجم نانومقیاس می‌شود که دلیل این امر وجود اثر آنتن مانند است. این ساختار منفرد دارای حداقل مقدار از دست رفتگی فلز است، زیرا ساختاری گسسته دارد.
«اودوم» می‌گوید: ما دریافتیم که این ساختار پاپیونی سه بعدی می‌تواند پرتوهایی را در یک زاویه مشخص نشر دهد؛ این زاویه کاملا بستگی به پارامترهای شبکه دارد. این نوسانگر می‌تواند یک سیستم ایده‌آل برای تثبیت و افزایش میدان الکتریکی در حجم نانومقیاس باشد. مزیت اصلی این ساختار نسبت به ساختارهای متقارن این است که نانوذرات، به عنوان نوسانگر نوری دارای فاکتور پورسل بالایی باشند. افزایش این پارامتر می‌تواند تابش لیزر را در این نانوذرات حتی در دمای محیط تسهیل کند.
این گروه تحقیقاتی نشان دادند که تابش لیزر پلاسمونیک می‌تواند در دمای اتاق و در حضور میدان الکتریکی قوی رخ دهد.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان «Plasmonic Bowtie Nanolaser Arrays» در نشریه «Nano Letters» به چاپ رسیده است.
/2759/
