研究人员从itmo创建第一个发光纳米天线

从itmo大学年轻的科学家已经开发出一种新的纳米级光源基于卤化物钙钛矿型。是的nanosources亚波长纳米颗粒作为发射器和可放大的光发射本身没有额外的设备需要纳米天线。此外，钙钛矿使调谐发射光谱在可见光范围内通过不同的材料的组合物。这使得新的纳米颗粒是一个很有前途的平台，用于创建紧凑的光电器件，如光学芯片，发光二极管，或传感器。该研究结果发表在纳米快报，一个领先的期刊在纳米光子学。

纳米光源和纳米天线已经发现了一个广泛的在一些领域的应用，如超紧凑的像素，光学检测，或电信。然而，由于典型材料的发光效率有限，以及单个量子点或分子的非定向和相对微弱的光发射，纳米结构器件的制作相当复杂。一个更具挑战性的任务是将纳米光源正是附近的一个研究。

从itmo大学的一个研究小组已经设法结合研究和在一个单一的纳米光源。它可以通过与激子耦合的激发共振模式产生、增强和路由发射。

“我们用杂化钙钛矿等纳米天线的材料，”Ekaterina Tiguntseva说，出版物的第一作者。“钙钛矿的独特的功能，让我们从这种材料使纳米天线。基本上，我们合成了钙钛矿薄膜，然后用脉冲激光烧蚀技术将材料颗粒从薄膜表面转移到另一个衬底上。与替代方案相比，我们的方法相对简单，成本效益高。

在研究得到的钙钛矿纳米颗粒时，科学家们发现，如果其光谱与米氏共振模式相匹配，它们的发射可以增强。

“这样的共振被命名为著名的德国科学家Gustav Mie后，”George Zograf解释说，在纳米光子学和光电子学的混合itmo实验室工程师。他提出了一个一般理论，描述光如何与比波长小的球状物体相互作用。今天，科学家们特别感兴趣的是与电介质和半导体纳米颗粒有关的三重共振。在我们的工作中使用的材料与发光效率比其他材料更高的半导体。我们的研究表明，钙钛矿纳米颗粒中的激子与米氏共振相结合，使它们成为室温下高效的光源。

此外，纳米粒子的辐射光谱可以通过改变材料组合物中的阴离子来改变。

材料的结构保持不变，我们只使用另一种成分合成钙钛矿薄膜。因此，每次都不必调整方法。它仍然是相同的，但我们的纳米粒子改变发光颜色，说：”她。

“据我们所知，还没有人能够产生可调发射光谱在波长钙钛矿纳米天线，”乔治补充道，“当我们提交论文，我们承诺过我们的同事，我们会烤一些糕点反映我们工作的概念，如果文章被接受。现在它已经公布，我们庆祝场合与一些五颜六色的蛋糕，我们称之为“PEROzhki”–为材料。”

科学家们正在继续发光钙钛矿纳米天线采用不同组成的合成研究。他们也正在开发新的钙钛矿纳米结构，可以改进超小型光学和传输设备。

混合纳米光子学和光电子学实验室是国际研究中心纳米光子学和光子材料在部分学校。这是在itmo大学在5-100俄罗斯学术卓越项目的框架创建。该校解决了电信、制造、能源、医药和生态等领域的全球性挑战。在这方面的关键挑战之一是发展光子学和电子的集成机制，以便为通信、各种传感器、医药和能源制造廉价和高效的芯片系统创造一个平台。

Scientists from the International Research Center of Nanophotonics and Metamaterials work on the development of a new platform of optical signal sources based on hybrid perovskite nanoantennas for further integration into compact, fully optical chips.