纳米线激光器

采取的是在寻求高级太阳能电池的兴趣焦点的材料。发现一个“新生化学级”技术的那种材料发展成为高效率,超小激光器。结果,所公开的4月13日在 自然材料,是一个快捷方式是非常有效的,能够创造出光的多种颜色的激光。

这使得适合于微型光电子,计算机和传感器这些微小激光器。

“我们正在与一类有趣的材料称为有机 - 无机混合钙钛矿是关注的焦点的工作,现在对于可以从溶液工艺制造的高效率太阳能电池,说:” 宋金在威斯康星 - 麦迪逊大学的化学教授。

“而大多数研究人员让这些的钙钛矿化合物成薄膜太阳能电池的制造,我们开发了一个非常简单的方法把它们长成细长的晶体,使极具潜力的激光器,”金说。在金的实验室中生长的小矩形晶体是由约400亿分之一米的(纳米)跨过一米长的约10到百万分之100。因为它们的横截面以纳米测量,这些晶体被称为纳米线。

新的生长技术跳跃,使传统激光器所需的昂贵的,复杂的设备斤,在晶体生长和纳米材料的合成方面的专家说。

斤说,纳米线生长在约20小时一次涂覆有固体反应物的玻璃板在所述第二反应物的溶液被浸没。 “有没有热量,没有真空,无需特殊设备,说:”斤。 “他们生长在实验台上的烧杯中。”

“在室温下从溶液生长的单晶纳米线的钙钛矿是高品质,几乎没有缺陷,并且它们具有很好的反射面平行,一个激光器的需要,”金解释。 “最重要的是,根据激光的质量和效率的常规措施,他们是真正的佼佼者。”

教授宋金

在晋的合作者,晓阳哥伦比亚大学的朱的实验室进行测试时,该激光器是有效率接近100%。基本上吸收每个光子产生的激光光的光子。 “这些纳米线激光器的优点是效率要高得多,按数量至少一个数量级,比现有的,说:”朱。

激光器是在与能量的刺激,使连贯的,纯粹的颜色的光器件。 “相干”是指光波同步移动,与发生在同一地点它们的高点和低点。一致性和单波长,颜色纯正给激光器他们最宝贵的属性。激光器得到了广泛的DVD播放器,光通信和手术切割金属。

纳米线激光器具有提高效率和小型化设备的潜力,并且可以在该合并的光学和电子技术的计算,通信和传感器的装置中使用。

“这些是简单地通过所有的性能标准的最佳纳米线激光器,说:”金“,甚至当相对于在高温和高真空中生长的材料。钙钛矿是用于激光固有的良好材料,但是当他们生长成高品质的晶体用合适的大小和形状,他们的闪光点“。

可在实际应用中使用这些纳米线激光器之前,金说,他们的化学稳定性必须得到改善。同样重要的是找到一种方式来刺激用电激光而不是光,这只是demonstrated.what也是令人兴奋的是,简单地调整配方生长纳米线可以创建一系列发光的特定波长下许多激光器可见光谱的领域。

合作研究是由美国资助能源基础能源科学计划的部门。研究生永平夫设计,合成和表征钙钛矿纳米线在麦迪逊斤的实验室。海明朱,朱的哥伦比亚实验室的博士后研究员,进行这些纳米线的光学研究,并建立了卓越的激光性能。

大卫·特南鲍姆,大学通信

照片:未分选的纳米线晶体刚制造后,金组的礼貌