محققان دانشگاه رایس در هوستن می‌گویند که موفق به کشف نوع جدیدی از مواد شده‌اند که قادر است نور قرمز را به آبی تبدیل کند. در این روش، که به دوبرابر کردن فرکانس یا تولید هارمونیک دوم موسوم است، از نانوساختارهای پلاسمونیک استفاده شده است که به‌صورت مصنوعی به شکل نانوفنجان سنتز می‌شوند. تولید هارمونیک دوم یکی از مهمترین فرآیندهای نوری غیرخطی است که از دهه ۱۹۶۰ برای تولید منابع نوری جدید مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دو برابر کردن فرکانس نور با استفاده از نانوذرات
محققان دانشگاه رایس در هوستن می‌گویند که موفق به کشف نوع جدیدی از مواد
شده‌اند که قادر است نور قرمز را به آبی تبدیل کند. در این روش، که به
دوبرابر کردن فرکانس یا تولید هارمونیک دوم موسوم است، از نانوساختارهای
پلاسمونیک استفاده شده است که به‌صورت مصنوعی به شکل نانوفنجان سنتز می‌شوند.
تولید هارمونیک دوم یکی از مهمترین فرآیندهای نوری غیرخطی است که از دهه
۱۹۶۰ برای تولید منابع نوری جدید مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تولید هارمونیک دوم (SHG)یکی از مهمترین فرآیندهای نوری غیرخطی است که در
آن دو فوتون تبدیل به یک فوتون با انرژی دو برابر می‌شود، بنابراین در این
فرآیند یا فرکانس دوبرابر شده یا طول موج نصف می‌شود. این فرآیند برای
اولین بار در سال ۱۹۶۱ کشف شد، زمانی که محققان با لیزر دارای طول موج ۶۹۴
نانومتر روی لاستیک فوکوس کرده بودند که در نهایت پرتوی با طول موج ۳۴۷
نانومتر منتشر شد.
امروزه SHG از محیط غیرخطی نظیر بلورهای نوری ویژه ایجاد می‌شوند و از آن در صنعت
لیزر استفاده می‌گردد، برای مثال برای تولید پرتو ۵۳۲ نانومتری از منبع ۱۰۶۴
نانومتری از این پدیده استفاده می‌شود. اخیرا نوهامی هالاس و همکارانش یک ماده نوری
جدید برای به کارگیری در این فرآیند تولید کرده‌اند. این ماده که به صورت فنجانی
شکلی است از نانوذره دی الکتریک ساخته شده که به‌روی آن یک لایه نازک از جنس طلا
قرار داده شده است. در این سیستم پدیده رزونانس پلاسمونیک به‌کارگرفته شده‌اند که
در آن الکترون‌های لایه رسانای فلز با پرتوهای نور برهمکنش می‌دهند. تیم تحقیقاتی
هالاس نشان داد که رزونانس این ساختار قادر است هم به میدان الکتریکی و هم مغناطیسی
نور پاسخ دهد.
پیش از این، این گروه تحقیقاتی موفق شده بود چنین مبدل نوری را برای پرتو فرابنفش
تولید کند که در آن با استفاده از نانوفنجان، رزونانس پلاسمون مغناطیسی را تنظیم
کرده و لیزری با طول موج ورودی ۸۰۰ نانومتر را به پرتوی دیگر با طول موج ۴۰۰
نانومتر تبدیل کردند. آنها دریافته بودند که با چرخاندن نانوذره نسبت به پرتو
ورودی، می‌توان شدت سیگنال پرتو ۴۰۰ نانومتری را افزایش دهند. نتایج کار آنها نشان
داد که اگر زاویه میان نور ورودی و محور تقارن نانوفنجان افزایش یابد، شدت پرتو
تولید شده نیز افزایش می‌یابد. ( رجوع به تصویر)
نتایج این تحقیق در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
