Лазерный мир

Ученые создали материал, который при попадании на него инфракрасного (ИК) излучения делает луч видимым для человека. С помощью этой разработки можно будет сделать научные эксперименты с использованием ИК-лазеров дешевле, пишет пресс-служба Университета ИТМО.

«Постоянно сталкиваясь с неудобствами из-за дороговизны и недолговечности используемых ИК-визуализаторов, ученые решили применить свои фундаментальные работы для создания материала для ИК-визуализаторов нового поколения, лишенных многих недостатков использующейся сейчас продукции. Для создания прототипа были выбраны нитевидные нанокристаллы из фосфида галлия (GaP)», — говорится в сообщении.

Человеческий глаз может различать электромагнитные волны с частотой от 400 до 750 нм. Это обусловлено эволюцией, в ходе которой, например, органы зрения приспособились защищаться от более коротковолнового ультрафиолетового излучения, которое может разрушить сетчатку.

Однако зачастую ученым нужно видеть инфракрасное излучение во время работы – например, при настройке лазерной установки. Обычно для этого используют карточки из материалов с добавлением редкоземельных металлов. Однако у них, по словам ученых, есть недостатки – начиная от высокой цены и заканчивая сравнительно небольшим сроком службы. Кроме того, они не универсальны и подходят не для любой установки.

Ученые решили эту проблему, создав материал на основе фосфида галлия. Особенность этого соединения состоит в том, что благодаря своей структуре он может в два раза уменьшать длину волны падающего на него излучения: например, инфракрасное излучение с длиной волны в 1 тыс. нм он преобразует в видимое излучение в 500 нм (зеленовато-голубое).

«Этот принцип работает для излучения в широком диапазоне длин волн, что решает первую проблему многих существующих карточек для ИК-визуализации – их неуниверсальность и спектральную ограниченность», – рассказал один из разработчиков, старший научный сотрудник Санкт-Петербургского академического университета Владимир Федоров.

Ученые вырастили на специальной подложке нитевидные кристаллы фосфида галлия вертикально, затем залили их тонким слоем полимера. У них получилась гибкая, тонкая и полупрозрачная пленка, которая пропускает через себя ИК-луч без существенных искажений. Она уменьшает длину его волны, делая его видимым для человеческого глаза.

Разработку ученых можно использовать в промышленности, медицине или фундаментальных исследованиях, заключили в пресс-службе.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/9175673