Новый метод лазерной печати ускорит создание компьютера будущего
Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с российскими коллегами из Университета ИТМО, учеными Техасского университета Далласа и Австралийского национального университета предложили эффективный, быстрый и дешевый способ создавать перовскитные микролазеры — источники интенсивного светового излучения для оптических микрочипов, которые будут применяться в компьютерах нового поколения. Статья об этом вышла в ACS Nano (импакт-фактор 13).
Используя ультракороткие лазерные импульсы, ученые напечатали оптические микродисковые лазеры в тонких перовскитных пленках на стеклянной подложке. Полученные перовскитные лазеры могут применяться в компьютерах будущего и шире — обеспечивать работу фотонных схем в устройствах сверхбыстрой обработки информации.
Мы использовали фемтосекундные лазерные импульсы со специальным профилем интенсивности в форме бублика, — рассказал научный сотрудник Центра НТИ ДВФУ по виртуальной и дополненной реальности Алексей Жижченко. — Прямое воздействие серии таких малоэнергетических импульсов на тонкую пленку галоидного перовскита позволяет сформировать диски диаметром до 2 микрон с аккуратными краями и минимальным термическим воздействием на перовскитный материал, что важно для последующей стабильной работы полученного лазера. Разработанная нами оригинальная технология лазерной печати позволяет быстро, малозатратно и с высокой степенью контроля производить микродиски разных диаметров практически в конвейерном режиме. Важно, что оптимизация геометрии микродисков, изготовленных методом лазерной печати, позволила впервые получить перовскитный микролазер, стабильно работающий в одномодовом режиме генерации, то есть на одной длине волны. Это делает перовскитные микролазеры перспективными для создания фотонных и оптоэлектронных наноприборов, микросенсоров.
Перовскитные микролазеры демонстрируют впечатляющую производительность, работают при комнатной температуре и дешевы в производстве. Однако до сегодняшнего дня их изготовление было определенным вызовом для ученых. Проблема заключалась в отсутствии эффективных и малозатратных методов производства. Например, химический синтез не гарантирует получение структур одинакового размера с контролируемыми характеристиками. Контроль достигается с использованием шаблонов, производимых дорогостоящими методами нанолитографии. Кроме того, параметры перовскитных микролазеров, продемонстрированных ранее, не позволяли добиться их одномодового режима работы. Оригинальный метод лазерной печати перовскитных дисков, разработанный учеными ДВФУ и Университета ИТМО в партнерстве с зарубежными коллегами, снимает это ограничение. Он позволяет легко создавать стабильные лазерные источники света с заданными, контролируемыми параметрами. Методика может быть внедрена в производство уже в ближайшем будущем.
Достижения сотрудников центра НТИ ДВФУ по виртуальной и дополненной реальности стали следствием реализации приоритетного проекта «Материалы». Нам удалось собрать активную международную команду специалистов мирового уровня, значительная часть которой — молодые ученые до 30 лет, — отметил проректор ДВФУ по научной работе Кирилл Голохваст. — Проведение лазерных исследований такого уровня стало возможным благодаря установленному новому фемтосекундному лазерному литографу, а также тесному сотрудничеству коллективов физиков ДВФУ и Университета ИТМО.
Пресс-служба ДВФУ
Нет комментариев