リトアニアと日本の研究者は、銀ナノレーザーを開発します

最近、リトアニアのカウナス工科大学（KTU）の研究者と、日本のイバラキ市のツクバにある国立材料科学研究所の研究者は、銀ナノキューブに基づいた新しいタイプのナノラザーをうまく開発するために手を組んでいます。
その構造は非常に小さいため、強力な顕微鏡でのみ観察できますが、研究チームは潜在的なアプリケーションに自信を持っています。
ナノレーザーは、初期の医療診断、データ通信、セキュリティ技術などの分野で幅広い用途の可能性を秘めており、光と物質の相互作用の研究のための重要なツールであることも期待されています。レーザーによって光が増幅され、生成される方法は、アプリケーションごとに異なり、放射の色とレーザービームの品質を決定します。
発明の共著者であるKTUのミンダウガスのジュド・ナス博士によると、「ナノ・レーザーは、光を生成および増幅するためにミリメートルより100万倍少ない構造を使用し、レーザー放射は非常に少量の材料で生成されます。」
ナノレーザーの研究開発はしばらくの間進行中ですが、KTUとその日本のパートナーによるバージョンは、製造プロセスにおいてユニークです。彼らは、表面にきれいに配置され、光学的に活性な材料で満たされた銀ナノキューブを使用して、光を増幅してレーザー効果を生成するために必要なメカニズムを作成しました。
「銀ナノキューブは、優れた光学特性を持つ非常に小さな単結晶銀粒子として、ナノレーザーのコア成分です。」 KTUの材料科学研究所の研究者Juod nasは言いました。
ナノキューブは、正確な形と品質を確保するために、日本のKTU​​のパートナーによって発明されたユニークなプロセスを通じて合成されました。次に、キューブをナノ粒子の自己組織化プロセスを使用して2次元構造に配置しました。このプロセスでは、粒子は液体媒体から事前に設計されたテンプレートに自然に整列されています。
テンプレートパラメーターがナノキューブの光学特性に一致すると、表面格子共鳴として知られるユニークな現象が発生し、光学的に活性な培地で効果的に光を生成します。
ミラーを使用してこの現象を生成する従来のレーザーとは異なり、KTUチームによって発明されたナノレーザーは、ナノ粒子を備えた表面を利用します。 「シルバーナノキューブが周期的なパターンで配置されると、光はそれらに閉じ込められます。プロセスは遊園地の鏡のホールに似ていますが、ここでは鏡はナノキューブであり、「訪問者」は光です。」 Juod？nasは類推を視覚化します。
キャプチャされた光は、最終的に励起放射のエネルギー閾値を通過するまで蓄積し、特定の色と方向を備えた強い光のビームを作成します。励起放射によって増幅される光を表すレーザーという用語は、このプロセスを説明しています。
高品質で生産しやすいシルバーナノキューブを使用することにより、レーザーは記録的なエネルギーで動作し、大規模な生産を可能にします」とJudo？nasは述べています。配置が完璧でなくても、そのプロパティはそれを補います。」
しかし、プロジェクトの初期段階では、方法の単純さが注目を集めるべきだという事実にもかかわらず、リトアニアの研究資金機関は懐疑的でした。 「一部の懐疑論者は、使用した単純な方法が十分に高品質のナノレーザー構造を作成できるかどうかを疑問視した。」 KTUの材料科学研究所のSigitas Tamulevicius教授は述べた。
それにもかかわらず、KTUチームはナノレーザーの品質を確信しており、国際組織からの資金を確保することができたと、Juod？Nasは、「多くの作業と実験の後、高品質のナノ粒子を使用すると、アレイが完全ではない場合でも効果的な効果を達成できることを実証しました。