Инженеры-электрики из Института Дьюка нашли, что, меняя физическое состояние халькогенидных стекол — материалов, применяемых в фотонике близкого и среднего ИК-диапазона — могут увеличить спектр собственного применения до видимой и ультрафиолетовой частей электромагнитного диапазона.
Халькогенидные стекла, которые применяются в сенсорах, линзах и оптических волокнах, могут отыскать использование в подводной связи и контроле окружающей среды. Правда, они работают не для всех длин волн — но это можно поправить.
Как видно из наименования, халькогенные стекла содержат халькогены — сера, селен и теллур. Эти материалы применяются для лазерной записи (к примеру, CD-дисков), но их использование ограничивается тем, что такие материалы сильно поглощают длины волн из видимой и УФ-части диапазона.
Исследователи провели научную работу и представили, что наноструктурированный арсенид галлия GaAs может демонстрировать реакцию на излучение по другому, чем его более объемные тонкопленочные аналоги. Очень тонкие нити материала, находящиеся вблизи вместе, могут создавать гармонические частоты более высокого порядка, и, поэтому, более короткие длины волн, способные перейти через материал.
Для проверки теории Исследователи нанесли пленку трисульфида мышьяка шириной триста нанометров на стеклянную подложку, которая потом была наноструктурирована при помощи электронно-лучевой литографии и ионного травления.
В итоге были получены нанопроволоки трисульфида мышьяка шириной четыреста 30 нанометров со средним расстоянием между ними 600 20 5 нанометров.
Хотя трисульфид мышьяка на сто процентов поглощает излучение выше 600 ТГц, исследователи нашли, что маленькие сигналы с частотой восемьсот 40 6 ТГц все таки смогли пройти через материал.
Это связано с нелинейным эффектом генерации третьей гармоники. Исходный импульс захватывает третью гармонику и вроде бы обманывает материал, пропуская его без какого-нибудь поглощения.
Нам необходимо проверить, оказывает влияние ли форма материала на этот эффект. Может быть, как и в случае с другими наноматериалами. В случае фуррора этот подход может открыть широчайший спектр использования фотонных материалов в разных спектрах длин волн.
P.S. Понравился пост? Ваши лайки, комментарии и подписки позволяют поддерживать существование канала.