Лазер научился рисовать на кристаллах наномасштабные узоры

Исследователи из XPANCEO продемонстрировали возможность формирования наномасштабных оптических элементов в кристаллах трисульфида мышьяка (As₂S₃) при воздействии непрерывного лазера, без использования чистых помещений и сложного оборудования. Результаты опубликованы в Трудах Национальной академии наук.

В ходе экспериментов с помощью лазера длиной волны 532 нм на поверхности кристаллов были созданы микроскопические узоры с разрешением 50 тысяч точек на дюйм. Расстояние между точками составило 600-700 нанометров. В качестве демонстрации учёные выгравировали портрет Альберта Эйнштейна и структуру, напоминающую QR-код. Узоры обладают высоким контрастом благодаря изменению показателя преломления кристаллов.

Ключевым свойством материала является его гигантский фоторефрактивный эффект. При воздействии ультрафиолетового излучения низкой интенсивности показатель преломления As₂S₃ изменяется на 0,3 — в десять раз превышая значения традиционных фоторефрактивных материалов, таких как ниобат лития. Под воздействием света кристалл также физически расширяется до пяти процентов, что позволяет формировать микролинзы и решётки непосредственно на его поверхности.

Технология позволяет создавать волноводы для телекоммуникаций, дифракционные элементы для датчиков, оптические компоненты для систем дополненной реальности и даже микроструктуры для «умных» контактных линз. Возможна также реализация оптических отпечатков пальцев, которые служат уникальными идентификаторами, трудно поддающимися воспроизведению.

По словам Валентина Волкова, главного технического директора XPANCEO, открытие функциональных материалов с исключительной чувствительностью к световому воздействию предоставляет основу для развития технологий, работающих на свете вместо электричества.

Источник: Techno-Science.net