Turun yliopiston tutkijat ovat keksineet toimivan tavan kiinteän olomuodon polaritonilasereiden valmistamiseen nestemäisestä liuoksesta. Keksintö tarjoaa tehokkaan keinon polaritonien epälineaaristen vuorovaikutusten tutkimiseen.
Turun yliopiston orgaanisen optoelektroniikan tutkimusryhmä on onnistunut kehittämään kiinteän olomuodon orgaanisen mikrokaviteettilaserin, joka on ensimmäistä kertaa valmistettu kokonaan liuosprosessointimenetelmillä.
Laitteen toiminta perustuu vahvaan valon ja aineen väliseen vuorovaikutukseen, jonka seurauksena valo ja aine muodostavat polaritoneiksi kutsuttuja hybriditiloja.
Kiinteän olomuodon lasereita hyödynnetään muun muassa tietoliikenteessä, sensoreissa, lääketieteellisessä diagnostiikassa ja tiedon tallennuksessa. Niiden valmistus edellyttää kuitenkin monimutkaisia ja energiasyöppöjä menetelmiä.
Turkulaistutkimus osoittaa, että orgaanisia laserlaitteita voidaan tehdä huomattavasti aiempaa yksinkertaisemmin: jokainen syntyy nestemäisestä liuoksesta sen sijaan, että kerrokset valmistettaisiin tyhjiöpinnoitusmenetelmillä kalliimmalla laitteistolla.
Salaisuutena linkouspinnoitus
Uudessa laitteessa sekä valoa vangitsevat peilit että orgaaninen valoa emittoiva kerros syntyivät spin coating -menetelmällä eli linkouspinnoituksella.
Peilit muodostavat optisen mikrokaviteetin, jonka korkea laatu mahdollisti tutkijoille pääsyn valon ja aineen välisen vahvan vuorovaikutuksen alueelle.
Tällöin valo ja molekyylit ikään kuin sekoittuvat keskenään muodostaen polaritoneiksi kutsuttuja hybriditiloja, jotka perivät sekä valon että aineen hyödylliset ominaisuudet.
Polaritonien ansiosta laite voi toimia polaritonilaserina. Laserlähteen säteily syntyy siinä valon ja aineen yhteisestä kollektiivisesta käyttäytymisestä, ei pelkästään valosta.
Turkulaisten yhteistyökumppanina tutkimuksessa toimi Itä-Suomen yliopisto. Tutkimuksen julkaisi Nature Communications.
Päivi Ikonen
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
