About / Advertise
Forskare vid Chalmers tror sig kunna skapa sensorer och avancerade lysdioder med en enda laserpuls som bildar ordnade system av nanostrukturer. Fenomenet har aldrig observerats tidigare.
– Vi har upptäckt en metod där vi kan kontrollera det mönster som nanopartiklarna organiserar sig i. De komplexa nanostrukturer som bildas skulle kunna användas vid tillverkning av fiberoptik, sensorer och avancerade lysdioder och lasrar, säger fysikern Dinko Chakarov på Chalmers. Tekniken tros också kunna utnyttjas för att fånga in ljus på ett sätt som kan leda till bättre solceller i framtiden.
Dinko Chakarov är en av fem medförfattare till en vetenskaplig artikel som beskriver det nyupptäckta fenomenet och som just publicerats i tidskriften Nature Photonics (länk). För att påvisa fenomenet har forskarna utgått från ett lager av oordnade guld- eller silverpartiklar på ett membran av nanometertjocklek. När partiklarna träffas av en laserpuls fångar de in en del av ljuset genom en excitation kallad plasmonresonans, varvid partiklarnas fria elektroner svänger i takt med ljusets frekvens.
Plasmonresonansen gör att ljuset effektivt sprids och fångas in i det tunna membranet. Reflektioner från membranets kanter och resonans med övrigt ljus från laserpulsen bildar en stående elektromagnetisk våg. Det blir heta och kalla zoner på membranets yta. I de heta zonerna smälter guld- eller silverpartiklarna och flyttar sig enligt ett givet mönster. Allt detta händer inom loppet av några få nanosekunder.
Enligt forskarna på Chalmers går det att styra mönstret genom att variera parametrar som laserljusets vinkel, våglängd och polarisering samt membranets tjocklek och vilken typ av partiklar man använder.
