• Главная
  • Лента новостей 1
  • Лента новостей 2
  • Статьи
  • Календарь событий
  • Образование
  • Финансирование
  • Открытые инновации
  • Шоу-рум
  • Платформа
  • Добавить публикацию
  • Реклама
  • Центр инноваций
  • Партнеры
  • hello@technovery.com
  • telegram
  • vk
technovery
Нет результатов
Все результаты
technovery
Нет результатов
Все результаты

Физики научились управлять оптическими свойствами кристалла с помощью «нанорешеток»

26 мая, 2023
Наука
Физики научились управлять оптическими свойствами кристалла с помощью «нанорешеток»

Ученые с помощью лазера записали в кристалл фторида кальция «нанорешетки», придающие материалу свойство двойного лучепреломления. Такой тип преломления света — когда один луч, проходя через материал, разбивается на два — используется при создании различных оптических приборов, например поляризаторов света. Авторам также удалось регулировать показатель преломления у «нанорешеток», изменяя такие параметры лазерного излучения как длина волны, длительность и энергия импульсов. Полученные данные помогут усовершенствовать лазерную запись микрооптических элементов в кристаллах, а также устройства, в которых они используются. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Nanomaterials.

При создании оптических устройств, например поляризаторов света и голограмм, широко применяется лазерная запись. Этот подход заключается в том, что на прозрачный материал, в частности кристалл, светят лучом лазера, в результате чего в месте взаимодействия света и твердого вещества происходят микро- и наномасштабные изменения — например, в материале перераспределяются атомы, что приводит к изменению показателя его преломления. Однако до сих пор многие детали взаимодействия света и вещества остаются недостаточно изученными, и это существенно ограничивает развитие лазерных технологий.

Группа ученых из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (Москва) и Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (Москва) изучила особенности воздействия лазерного излучения на фторид кальция. Этот кристалл часто используется в оптических устройствах ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов, поскольку он прозрачен для этих длин волн, имеет равномерную с точки зрения прохождения света структуру, а также высокую прочность.

Микроструктура, записанная лазерными импульсами в объеме образца фторида кальция. Источник: Bogatskaya et al. / Nanomaterials, 2023.

Авторы записали в объеме кристалла наноразмерные полосы (в сотни тысяч раз тоньше диаметра волоса), меняя при этом характеристики лазерного излучения: длину волны, длительность и энергию импульсов. Исследование образцов под микроскопом показало, что полученные учеными микроструктуры — «нанорешетки» из полос — достаточно однородны, то есть элементы в них расположены на одинаковом расстоянии. Кроме того, ученые определили, что при лазерной записи изменяется химический состав кристалла в месте его взаимодействия со светом. В образовавшихся под действием излучения «дорожках» преимущественно присутствовали атомы кальция, тогда как фтор оставался по их краям.

Авторы также показали, что от характеристик используемого при записи лазерного излучения зависят оптические свойства записываемых «нанорешеток». Так, используя лазеры с разной длиной волны, длительностью и энергией импульсов, ученые получили микроструктуры, «разбивающие» луч света на два с разными показателями преломления. Это наблюдение позволит точно контролировать оптические свойства материалов с двойным лучепреломлением, а значит, создавать на их основе устройства и оптические системы с требуемыми для конкретной задачи характеристиками.

«Наше исследование раскрывает некоторые ранее не известные детали взаимодействия света с кристаллом фторида кальция. Эти знания будут полезны при создании микрооптических систем, например поляризационных фильтров, поскольку запись во флюорите очень легко масштабировать. В будущем мы планируем исследовать особенности лазерной записи в других материалах, в частности, в объеме плавленого кварца. Для этого необходимо детально охарактеризовать поведение материала при воздействии света, чем на данный момент активно занимается наша научная группа. Таким образом мы планируем определить общие черты при формировании нано- и микроструктур в процессе прямой лазерной записи в различных материалах. Также мы намерены разработать динамические и статические методы, объясняющие их образование», — рассказывает Анна Богацкая, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат физико-математических наук, сотрудник Физического института имени П. Н. Лебедева РАН

Изображение: Картина распространения света при прохождении ультракоротких лазерных импульсов через образец фторида кальция в зависимости от экспозиции и энергии лазерного излучения. Источник: Bogatskaya et al. / Nanomaterials, 2023.

 

Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК

Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов

hello@technovery.com

 

Source: Российский научный фонд
Теги: ЛазерыОптика

Related Posts

Энергия без электричества: в ИТМО разработали наноустройство для оптического компьютера
Наука

Энергия без электричества: в ИТМО разработали наноустройство для оптического компьютера

22 сентября, 2023
Что такое «кремниевая фотоника»? Почему Intel, TSMC, NVIDIA и Apple инвестируют в это направление?
Устройства

Что такое «кремниевая фотоника»? Почему Intel, TSMC, NVIDIA и Apple инвестируют в это направление?

20 сентября, 2023
«Бегающие» электроны в квантовых ямах позволят генерировать короткие оптические импульсы
Наука

«Бегающие» электроны в квантовых ямах позволят генерировать короткие оптические импульсы

20 сентября, 2023
Загрузить больше

Технологии

Робототехника
Беспилотники
Машинное обучение
AI
Транспорт
Материалы
ВИЭ
Интернет вещей
Микроэлектроника
Оптика
Носимые устройства

Смотреть все »

Запросы

«Сколково» запустил поиск решений в области устойчивого развития. Прием заявок продлится до 16 октября

Построй свой бизнес с X5 Group

МТУСИ совместно со Сколтехом запустил «Открытую программу радиоизмерений 4G/5G»

АО «Русатом Сервис» приглашает к сотрудничеству робототехнические компании

Московский экспортный центр помогает запустить экспорт в интересующие страны

Программа пилотирования инноваций Почты России

Российская энергетическая неделя – 2023. 11 — 13 октября
Форум

Российская энергетическая неделя – 2023. 11 — 13 октября

12 сентября, 2023

© 2022 technovery

  • hello@technovery.com
  • Условия использования
  • Политика конфиденциальности
Нет результатов
Все результаты
  • Главная
  • Лента новостей 1
  • Лента новостей 2
  • Статьи
  • Календарь событий
  • Образование
  • Финансирование
  • Открытые инновации
  • Шоу-рум
  • Карта технологий
  • Платформа
  • Добавить публикацию
  • Реклама
  • Центр инноваций
  • Партнеры
  • hello@technovery.com

© 2022 technovery