Азото-замещенные вакансии в алмазе
Азото-замещенная вакансия (N-V центр) – это нарушение кристаллической решетки алмаза, возникающее при удалении атома углерода из узла. Наиболее известный метод обнаружения азото-замещенных вакансий – фотолюминесценция. Электронные спины индивидуального центра восприимчивы к излучению, особенно дефекты с отрицательным зарядом (N-V–).
Наночастицы и квантовые примеси
Частицы размерами от 1 до 100 нм, считаются наночастицами. Охарактеризовать такие частицы трудно, однако задач, связанных с локализацией излучения на поверхностях наночастиц, становится все больше. Широкое распространение исследования получили благодаря открытию фотонов – крошечных одиночных компонентов, переносящих излучение.
Вдохновленные этим открытием, многие исследователи заинтересовались созданием нановолноводов, наноапертур и нанорезонаторов, позволяющих более точно определять, к примеру, координаты. Точность определения координат имеет большое практическое значение, например, при контроле с высоким разрешением, локальной обработке материалов, обнаружении высокой напряженности поля, при исследовании нелинейных процессов, таких как комбинационное рассеяние и генерация гармоник.
Наночастицы полупроводниковых материалов, расположенные в запрещенных зонах, называются квантовыми точками. Квантовая точка – это нанокристалл из полупроводниковых материалов, который достаточно мал, чтобы демонстрировать квантово-механические свойства. Квантовые точки используются в таких приложениях, как солнечные элементы, светодиоды и контрастные вещества в биоизображениях.
Графен и углеродные нанотрубки
Графен – это атомы углерода, находящиеся в sp2 гибридизации. К открытию графена пришли после обнаружения углеродных нанотрубок (полых цилиндрических структур, образующихся вследствие аллотропной модификации углерода).
Известно, что графен – это двумерный атомный кристалл, обладающий превосходными качествами: механической жесткостью, прочностью и эластичностью, высокой электро- и теплопроводностью.
Определение характеристик наноструктур
Наноструктурами называют физические структуры, свойства которых определимы лишь в наномасштабе. Для исследований столь малых частиц применяют суперконтинуум лазеры.
Оптические методы определения свойств в основном используются в таких областях, как:
Применение суперконтинуум лазеров
Основные преимущества суперконтинуум лазеров:
Суперконтинуум лазер излучает в диапазоне 260 – 2400 нм, поэтому отлично подходит для работы с наноструктурами, наночастицами, метаматериалами и плазмонными волноводами. Лазер прекрасно сочетается с различными техниками анализа веществ, применяется в рамановской спектроскопии, спектроскопии бриллюэновского светорассеяния, спектроскопической эллипсометрии, сканирующей микроскопии, вытесняя обычные лазерные и широкополосные источники.
Высокая стабилизация
При определении свойств наноматериалов (особенно применимо к плазмонным волноводам) стабилизация источника излучения имеет большое значение. На сегодняшний день суперконтинуум лазеры производятся в основном компанией NKT Photonics, она же представила уникальную технологию блокировки мощности в любой точке системы. Таким образом можно компенсировать рассинхронизацию в установке, возникающую вследствие колебания зеркал, объективов, линз, а также достичь излучения стабильной мощности (0.2 – 0.5% диапазона).
Выходная мощность без использования блокиратора (серый), с использованием (красный): блокиратор повышает стабильность излучения
Стабилизированная мощность важна, однако без точной фокусировки пучка при исследованиях материалов – бесполезна. Именно поэтому компания NKT Photonics усовершенствовала серию SuperK и выпустила линейку SuperK EXTREME. Одномодовые суперконтинуум лазеры этой линейки обладают не только стабильной мощностью, но и сохраняют точность фокусировки пучка при прохождении через фильтрующие компоненты. Уровень шума при этом практически равен нулю.
Суперконтинуум лазеры – достойная замена большинству источников, например, источникам спонтанного излучения, лампам, традиционным и жидкостным лазерам, сверхлюминесцентым диодам.
© NKT Photonics
Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции NKT Photonics на территории РФ
В статье описывается биочип, сочетающий электрод для определения концентрации фенилаланина и микрофлюидный модуль для регистрации скорости потоотделения, изготовленный с использованием лазера. Биочип используется для неинвазивного мониторинга состояния пациентов с метаболическими нарушениями.
В статье описана генерация сверхширокого плоского суперконтинуума (350-1750 нм) с одномодовым поперечным профилем в видимом диапазоне. Для накачки микроструктурированного оптического волокна используется лазер с длиной волны 1064 нм, вторая гармоника накачки генерируется непосредственно в волокне.
В статье приводится применение и основные параметры одночастотных лазеров. Сравниваются лазеры CNI серии MSL с известными европейскими и американскими производителями.
В статье описан метод генерации суперконтинуума, расширенного в видимый диапазон. За счет четырехволнового смешения накачка 1064 нм создает антистоксовы и стоксовы компоненты на 831 нм и 1478 нм. Фазовый синхронизм обеспечивается благодаря микроструктурированному мультимодальному волокну особой конструкции.
В статье описывается усовершенствование метода лазерно-водоструйной обработки: добавление коаксиально-кольцевой аргоновой струи, мгновенно очищающей отверстие от образующегося осадка. Таким образом сохраняется высокий объем абляции при создании глубоких отверстий в сложно обрабатываемых материалах.
г. Санкт-Петербург, улица Савушкина 83, корп. 3
