ترکیب نانوذرات طلا و سیلیکون برای ساخت منبع نور سفید

محققان دانشگاه ITMO روسیه و موسسه آاستار با استفاده از لیزر پالسی بسیار سریع و تابش آن به نانوذرات طلا و سیلیکون موفق به ارائه منبع نور سفید شدند که کاربردهای زیادی در مشخصه‌یابی زیست‌مولکول‌ها دارد.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان”Nanoscale generation of white light for ultrabroadbandnanospectroscopy” در نشریه Nano Letters منتشر شده است.

یکی از عوامل محدود کننده تصویربرداری نوری، طول موج نور است که صرف‌نظر از شدت منبع، طول موج می‌تواند محدودیتی موسوم به پراش برای تصویربرداری ایجاد کند. بنابراین برای مشاهده اجسام کوچکتر از طول موج نور، نظیر نانوساختارها، باید راهکاری ارائه کرد.

اخیرا محققان روسی و سنگاپوری اقدام به بهبود روش تصویربرداری نوری NSOM کرده‌اند. برای این کار آنها از تابش نور روی جسم نوک‌تیزی استفاده کردند که موجب نشر نور از نوک می‌شود.

محدودیت NSOM آن است که منبع نور مورد استفاده در آن نظیر بلورهای نقاط کوانتومی و مولکول‌های فعال نوری، محدوده کم‌عرضی را در طیف امواج الکترومغناطیسی ایجاد می‌کنند که این کار برای استفاده در نانوطیف‌سنجی مناسب نیست.

این گروه تحقیقاتی نشان دادند که نانوذرات سیلیکونی در اثر تابش لیزر، طیف وسیع‌تری از تابش را ایجاد می‌کنند که می‌تواند برای استفاده در نوک NSOM مناسب باشد. این نانوذرات کروی سیلیکونی حاوی ذرات طلا هستند.

ترکیب دو ذره مختلف معمولا دشوار است و ایجاد آلیاژ آنها چالش‌هایی به همراه دارد. این گروه با استفاده از تابش لیزر فمتوثانیه، هیبرید جامدی از این ساختار در حالت غیرمعمولی ایجاد کردند.

این گروه تحقیقاتی نشان دادند که الکترون‌های گرم در این بلور حرکت کرده و به تابش پرتوفرابنفش، مرئی و مادون قرمز کمک می‌کند. با اتصال این ذره هیبریدی به نوک میکروسکوپ، می‌توان از ساختارهای نانومقیاس تصویربرداری کرد. کوزنتسوف از محققان این پروژه می‌گوید: « این ترکیب دارای خواص فتولومینسانس بسیار غیرمعمول است که مزیت هر دو ماده را دارد. ما در حال حاضر روی کنترل ابعاد و ترکیب شیمیایی این بلور کار می‌کنیم.»