Исследователи создали лазер размером с вирус

Миниатюрный лазер работает при комнатной температуре и бросает вызов пределу дифракции света.

Ученые из Северозападного университета нашли способ производства лазерных устройств размером с вирус, которые функционируют при комнатной температуре. Эти плазмонные нанолазеры могут встраивать в кремниевые фотонные устройства, полностью оптические схемы и наноразмерные биосенсоры.

Сокращение размера фотонных и электронных элементов важно для ультрабыстрой обработки данных и ультраплотного хранения информации. Миниатюризация ключевого рабочего инструмента, то есть в данном случае лазера, не является исключением.

Результаты опубликованы в издании Nano Letters.

«Последовательные нанометровые источники света важны не только для исследований феноменов в маленьких измерениях, но и для реализации оптических устройств с размерами, которые могут побить дифракционный предел света», сказал эксперт по нанотехнологиям Тери Одом, профессор материаловедения.

„Причина того, что теперь мы можем изготовить нанолазеры с размерами меньше, чем позволяет дифракция, в том, что мы сделали излучающую когерентный свет полость из димеров металлических наночастиц — структур с трехмерной формой галстука-бабочки“, сказал Одом.

Эти металлические наноструктуры поддерживают локализованные поверхностные плазмоны — поверхностные колебания электронов, которые не имеют фундаментальных пределов размера в том, что касается ограничений света.

Использование формы бабочки обладает двумя важными плюсами по сравнению с предыдущими работами над плазмонными лазерами: структура галстука-бабочки обеспечивает четкую электромагнитную горячую точку в наноразмерном объеме из-за эффекта антенны, а также индивидуальная структура обладает минимальными металлическими потерями вследствие дискретной геометрии.

„Удивительно, но мы обнаружили также, что в большом количестве трехмерные резонаторы указанной формы способны излучать свет под определенными углами, соответствующими параметрам решетки“, заключил Одом.

06.11.2012