تولید نانوذراتی که تابش فتولومینسانس بالایی دارند

محققان دانشگاه ITMO با استفاده از پروسکیت‌های هیبریدی موفق به ساخت نانوآنتن نشر نور شدند که دارای خواص فتولومینسانس افزایش یافته است. این نانوآنتن و منبع نور درون یک نانوذره منفرد با هم ترکیب شده‌اند. این نانوآنتن جدید قادر به تولید، تقویت و نشر مستقیم طول‌موج‌های نور است.
پروسکیت‌های هیبریدی به دلیل خواص ویژه خود نظیر ضریب شکست بالا به کار می‌روند و می‌توان از آنها در دمای اتاق برای ایجاد تابش کوانتومی لومینسانس پرانرژی استفاده نمود.
این گروه تحقیقاتی فیلم پروسکیتی ساختند و سپس با تابش لیزر پالسی ذرات را روی آن انتقال دادند. نتایج بررسی‌های پژوهشگران نشان داد که اگر طیف نانوذرات با مود رزونانس Mie مطابقت داشته باشد نشر نانوذرات پروسکیتی می‌تواند بهبود یابد.
این گروه نشان دادند که فتولومینسانس افزایش یافته در نانوآنتن‌ها به دلیل جفت شدن اگزایتون‌های نانوآنتن با نوسان‌های دو قطبی و چندقطبی Mie است.
محققان در ادامه دریافتند که نانوآنتن‌های پروسکیتی می‌تواند در محدوده طول موج‌های 530 تا 770 نانومتر تابش داشته باشند که این بستگی به ترکیب شیمیایی آنها دارد. جرج زوگراف از محققان این پروژه می‌گوید: «پروسکیت‌هایی که در این پروژه به کار گرفتیم نیمه‌هادی بوده و کارایی لومینسانس بسیار بالاتری نسبت به دیگر مواد دارد. یافته‌های ما نشان می‌دهد که ترکیب اگزایتون با رزونانس Mie در نانوذرات پروسکیتی موجب افزایش کارایی منبع نور در دمای اتاق می‌شود.»
محققان معتقداند که طیف تابش نانوذرات می‌تواند با تغییر آنیون در ماده، تغییر کند. اکاترینا تیگوناتسو می‌گوید: «ساختار این ماده تغییر نمی‌کند ما تنها از اجزاء دیگری در فیلم پروسکیتی سنتزی استفاده می‌کنیم. بنابراین لازم نیست که هربار روش را تغییر دهیم. در واقع با یک روش واحد ما می‌توانیم نشر نور را در نانوذرات تغییر دهیم.»
در روش‌های رایج تولید مواد لومینسانس، محصول تولید شده از محدودیت کارایی نشر برخوردار است اما این گروه تحقیقاتی معتقداند که با تابش لیزر و شیمی تر می‌توان راهبردی جدید برای تولید مواد لومینسانس با کارایی بالا ارائه کرد. نتایج این پروژه در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.