مهندسانی از دانشگاه براون تک‌بلورهای نانومقیاسی خلق کرده‌اند که می‌توانند نور لیزری قرمز، سبز، و آبی در صفحه نمایش‌های دیجیتالی تولید کنند. اندازه این نقاط تعیین‌کننده رنگ است، ولی تمام این نقاط کوانتومی هرمی- شکل با یک روش و از یک عنصر یکسان ساخته شده‌اند. در این آزمایش‌ها، تقویت نور به توان بسیار کمی نیاز داشت. نمونههای پیش ساخته این گروه اولین لیزر در نوع خودشان هستند.
لیزرهای رنگی مختلف با یک نانوماده منفرد
| مهندسانی از دانشگاه براون تک‌بلورهای نانومقیاسی خلق کرده‌اند که می‌توانند نور لیزری قرمز، سبز، و آبی در صفحه نمایش‌های دیجیتالی تولید کنند. اندازه این نقاط تعیین‌کننده رنگ است، ولی تمام این نقاط کوانتومی هرمی- شکل با یک روش و از یک عنصر یکسان ساخته شده‌اند. در این آزمایش‌ها، تقویت نور به توان بسیار کمی نیاز داشت. نمونههای پیش ساخته این گروه اولین لیزر در نوع خودشان هستند. لیزرهای قرمز، سبز، و آبی به اندازه کافی کوچک و ارزان شده‌اند تا راه خود را در محصولات از وسایل DVD گرفته تا نوشت‌افزارهای تجملی پیدا کنند، ولی هر کدام از این رنگ‌ها با مواد نیمه‌رسانای مختلف و فرآیند‌های پرزحمت رشد بلوری ساخته می‌شوند. یک فناوری تازه نشان می‌دهد که تمام این سه رنگ از یک ماده قابل حصول هستند. |
 |
|
تولید رنگ‌های لیزری مختلف با استفاده از نقاط کوانتومی کلوئیدی در لیزر گسیلنده- سطحی کاواک- عمودی. |
| این مواد در لیزرهای پیش‌ساخته‌ای که در این مطالعه توصیف شده‌اند، نانوذراتی نیمه‌رسانا بنام نقاط کوانتومی کلوئیدی یا نانوبلور با یک هسته داخلی از جنس آلیاژ کادمیوم و سلنیوم و پوششی از آلیاژ روی، کادمیوم، و گوگرد، و یک چسب مولکولی آلی اختصاصی می‌باشند. این شیمیدانان نانوبلورهای مذکور را با استفاده از فرآیند مرطوب شیمیایی که به آنها اجازه تغییر اندازه نانوبلور با تغییر زمان ساخت را می‌دهد، تولید می‌کنند. تغییر اندازه نانوبلور تمام آن چیزی است که برای تولید رنگ‌های نوری مختلف لیزری مورد نیاز است: هسته‌های چهار و دو دهم نانومتری نور قرمز تولید می‌کنند، هسته‌های سه و دو دهم نانومتری نور سبز و دو و نیم نانومتری‌ها هم نور آبی. اندازه‌های مختلف رنگ‌های دیگری از طیف را ایجاد خواهند کرد. کونگ دانگ، محقق ارشد، گفت که پیشرفت‌های شاخص این کار نسبت به تلاش‌های قبلی برای ساخت لیزرها با نقاط کوانتومی کلوئیدی به ساختار نانوبلور و روکش آن مربوط می‌شود. او گفت بخاطر بهبود عملکرد الکتریکی و مکانیک کوانتومی آنها، این هرم‌های پوشش‌دار برای تولید نور لیزری به انرژی ۱۰ برابر کمتر یا توان ۱۰۰۰ برابر کمتر از نمونههای قبلی نیاز دارند. هنگامی که این شیمیدانان ترکیبی از نقاط کوانتومی کلوئیدی را با مشخصات تعیین شده مخلوط کردند، یک مایع چسبناک که تا حدی به لاک ناخن شباهت داشت، رسیدند. برای ساخت یک لیزر، این پژوهشگران یک شیشه مربعی – یا سایر اشکال – را با این سیال پوشاندند. هنگامی که سیال تبخیر می‌شود چیزی که روی شیشه باقی می‌ماند لایه‌های جامد چندگانه بسیار فشرده و منظمی از نانوبلورها است. با ساندویچ کردن این شیشه بین دو آینه مخصوص، آنها یکی از ساختارهای لیزری بسیار چالش‌انگیز بنام لیزر گسیلنده- سطحی کاواک- عمودی را خلق کردند. این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature Nanotecnology منتشر کرده‌اند. |
