Создан новый фотонный материал

Ученые физического факультета МГУ вместе с российскими и зарубежными коллегами разработали оптический материал на основе отдельных кластеров кремниевых наночастиц. Результаты работы опубликованы в журнале Advanced Optical Materials.

Российские исследователи создали образцы наноструктур из кремния с помощью стандартных методов микроэлектроники. Эти образцы представляли собой отдельно расположенные кластеры цилиндрических наночастиц на стеклянной подложке. В ходе синтеза исследователи тщательно подбирали геометрические параметры составных элементов каждой наносистемы так, чтобы структуры эффективно преобразовывали ближнее ИК-излучение в свет ультрафиолетового диапазона.

«Мы выяснили, что при сближении резонансных наночастиц между ними возникает локальное взаимодействие, приводящее к возбуждению коллективных оптических мод нанокластера. Мы продемонстрировали это и в предыдущих работах. Однако теперь мы научились управлять этим взаимодействием, изменяя поляризацию лазерного импульса», — рассказал автор статьи, научный сотрудник кафедры квантовой электроники физического факультета МГУ Александр Шорохов.

Исследователи использовали метод нелинейной микроскопии, в результате чего получили зависимости сигнала третьей оптической гармоники от угла вращения поляризации излучения накачки для трех типов структур: одиночного нанодиска, тримера и квадрумера. Оказалось, что симметрия сигнала в нелинейном режиме совпадает с точечной группой симметрии образцов, а линейный отклик всех рассматриваемых наноструктур изотропен.

Созданный учеными метод позволяет не только управлять взаимодействием наночастиц друг с другом, но и анализировать симметрию синтезированных материалов без использования ближнепольных методик. Результаты работы можно использовать для создания компактных нелинейных частотных преобразователей для применения в интегральной нанофотонике.

Также работа поможет создать эффективные наноразмерные источники ультрафиолетового излучения с контролируемой интенсивностью выходного сигнала. Они найдут применение в медицине, профилактических учреждениях, сельском хозяйстве и так далее. Главное преимущество созданного российскими учеными материала — это его размер и совместимость с компонентами интегральных микросхем. Это позволяет применять их, например, для создания лаборатории на чипе (lab-on-chip) или внедрения в платформу существующих мобильных устройств.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.