Лазерный мир

Российские специалисты создали новейший материал, которому нет аналогов в мире. Он состоит на основе ионов европия, которые имеют определенные молекулы, способные поглощать и испускать свет, передает Spectrochimica Acta.

Специалисты из Дальневосточного федерального университета и Института химии ДВО РАН рассказали подробно об электронной структуре химических соединений ионов европия и как рошечные антенны позволяют видеть длинные световые волны в инфракрасном диапазоне.

Выяснилось, что благодаря методу молекулярного дизайна ученым удалось создать модель, и внести изменения в молекулу для изменения и улучшения ее свойств.

«Идентификация молекул путем определения их уникальных резонансов поглощения очень важна для мониторинга окружающей среды, управления промышленными процессами и военных приложений», — заявили специалисты.

Пищевая и фармацевтическая промышленность используют свет для обнаружения загрязняющих веществ и обеспечения качества. Свет взаимодействует со связями в молекулах, которые резонируют на определенных частотах, давая каждой молекуле «спектральный отпечаток». Многие молекулы и материалы сильнее резонируют в инфракрасном конце спектра, который имеет очень длинные волны света часто больше, чем сами молекулы.

«Сигнатуры поглощения некоторых молекул, представляющих интерес для этих приложений, могут быть довольно слабыми, и по мере того, как мы переходим к наноразмерным материалам, может быть очень трудно увидеть поглощение из объемов, меньших, чем длина волны света», сказал Вассерман. «Именно здесь поверхности нашей антенной решетки могут оказать значительное влияние», — говорят ученые.

Другие наномасштабные антенные системы не могут быть настроены на более длинную длину волны света из-за ограничений традиционных материалов наноантенн. Команда из Иллинойса использовала высоколегированные полупроводники, выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии, который используется для изготовления ИК-лазеров и детекторов.

«Мы показали, что наноструктуры, изготовленные из высоколегированных полупроводников, действуют как антенны в инфракрасном диапазоне», мы движемся от теории к практике, изучая электронную структуру химического соединения и детально разбираясь в механизме/причинах люминесценции комплексных соединений редкоземельных элементов (лантаноидов). На сегодняшний день подобных исследований не много из-за сложности анализа. Например, выходной файл расчета одного соединения занимает 20МБ, однако одно вещество таких файлов приходится около 5», — подытожил соавтор исследования сотрудник Центра фундаментального материаловедения ДВФУ Антон Шурыгин.

Источник: https://kursk.com/news/world/67043.html