Дата публикации: 27.01.2020 10:00
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:
- Разработка и изучение метаматериалов
- Получение графена
- Исследование углеродных нанотрубок
- Исследование запрещенных зон атомов
- Поверхностные плазмонные волноводы
- Синтез нановолокна, сфер, стержней и т.д.
- Квантовые примеси
Применение суперконтинуум лазеров
Суперконтинуум лазеры (например, серия SuperK от NKT Photonics) отличаются широким диапазоном перестройки, стабильностью и надежностью.
Основные преимущества суперконтинуум лазеров:
- Широкий диапазон перестройки и отклика (260 – 2400 нм)
- Одномодовый дифракционно-ограниченный пучок, подходящий для исследования малых структур
- Стабилизация мощности и точная фокусировка лазерного пучка
- Надежность и простота эксплуатации
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
