奈米線材與鐳射器製作有新法
- 發佈時間：2016-03-28 01:29:51 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
據新華社舊金山電 美國勞倫斯伯克利國家實驗室研究人員報告説，他們找到一種新的方法，可用於製作奈米尺度的線材以及色彩可調諧的奈米級鐳射發生器。
這些線材最小直徑200奈米，融入多種其他材料，能夠發出明亮和穩定的鐳射，有望應用於光電子領域，實現數據傳輸等應用。
這項研究由勞倫斯伯克利國家實驗室研究員兼加利福尼亞大學伯克利分校化學教授楊培東主持。借助一種簡單的化學浸漬溶劑工藝，研究人員讓材料“自我組合”成奈米晶體、板材和線材。
研究人員在美國《國家科學院學報》上發表論文介紹説，他們把一種含鉛薄膜浸入含有銫、溴和氯的甲醇溶劑，再將溶劑加熱至50攝氏度，所形成的含銫、鉛和溴的晶體結構線材直徑在200奈米至2300奈米之間，長度在2微米至40微米之間。
楊培東説：“讓人驚異的是，這其中的化學過程相當簡單。”相比之下，如果以標準工藝製作奈米線材，需要昂貴的儀器和高溫等苛刻條件，效果卻未必理想。
在鐳射實驗中，奈米線材作為鐳射發生器被置於一塊石英基底上，在另外一個鐳射發生器激發下發出光線。研究人員確認，接受單個脈衝持續時間極短（僅為1秒鐘的10萬萬億分之一）的可見紫色鐳射脈衝激發後，奈米級鐳射發生器發出的光線超過10億個週期，顯示出極為穩定的性能。
按照楊培東的説法，這是據他所知迄今為止第一個完全以無機材料、即不含碳材料製作的奈米級鐳射發生器。而且實驗表明，這種鐳射器發出的光線在一定範圍內可調諧，包括可見綠光和藍光等波段。
借助透視電子顯微鏡，研究人員發現，奈米線材的晶體結構與天然生成的鈣鈦礦相似，類似于鹽，易受空氣中水分的侵蝕。針對這一缺陷，楊培東設想，可以用聚合物或其他材料涂覆奈米線材，保護它免受侵蝕。
奈米級鐳射發生器所使用的這類奈米新材料，在開發新一代高效太陽能電池中同樣顯現應用前景。楊培東説，創制奈米級鐳射發生器有望為這些材料開拓一個全新前沿應用領域。
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