محققان آلمانی و اسکاتلندی موفق شدند با استفاده از نانولوله‌های کربنی، ذرات شبه ماده-نور بسازند. این ذرات را می‌توان برای تولید لیزر به کار برد.
ساخت شبه ذره‌ای با قابلیت نشر نور از نانولوله کربنی
محققان دانشگاه هایدلبرگ در آلمان با همکاری پژوهشگران دانشگاه سنت آندریوس در اسکاتلند موفق به تولید ذرات شبه ماده-نور از نانولوله‌های کربنی شدند. چنین ذراتی می‌تواند مسیرهای تازه‌ای برای ساخت منابع نوری نظیر لیزرهای پلاریزه باز کند.
اخیراً تحقیقات روی مواد نیمه‌هادی مبتنی بر کربن برای تولید قطعات اپتوالکترونیک رو به افزایش است تا از آنها در حوزه‌هایی نظیر ساخت نمایشگر تلفن همراه، LED و تلویزیون استفاده شود. با این حال ساخت لیزر با مواد آلی با چالش‌هایی روبرو است. از این رو محققان این پروژه تلاش کردند تا نور و ماده را در نانولوله کربنی نیمه‌هادی با هم جفت کنند.
اگزایتون‌های تحریک شده (ماده) و فوتون (نور) به سرعت تشکیل شبه ماده جدیدی-پلاریتون/اگزایتون- را می‌دهد که قادر به نشر نور است. در شرایط ویژه‌ای، این نشر نور می‌تواند ویژگی‌های تابش لیزری را داشته باشد. از این رو، محققان این پروژه روی ساخت لیزر با استفاده از مواد آلی متمرکز شدند.
هر چند ساخت این شبه ماده با استفاده از نانولوله کربنی صورت گرفته است، اما برای این کار از یک لیزر خارجی نیز کمک گرفته شده‌است. آنها نشان دادند که الکتریسیته نیز می‌تواند برای تولید این ذرات به کار رود. برای این کار محققان ترانزیستور نشر نوری ساختند که در آن لایه‌های متراکمی از نانولوله کربنی نیمه‌هادی میان دو آینه فلزی قرار دارد.
از آنجایی که نانولوله‌های کربنی هدایت و پایداری بالایی دارند، دانسیته جریان و دانسیته پلاریتون‌ها در ادواتی حاوی نانولوله کربنی چند ده برابر بیشتر از دیگر ادوات هستند. محاسبات انجام شده توسط محققان ثابت می‌کند که ساخت لیزر پلاریتون که با الکتریسیته پمپ شود، امکان‌پذیر است. به دلیل این که نشر نور از چنین منابعی را می‌توان در طیف‌های مختلف نزدیک مادون قرمز تنظیم کرد، این منبع نوری دارای قابلیت استفاده در مخابرات است.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Materials به چاپ رسیده است.
