گامی به سوی ساخت لیزرهایی در ابعاد یک ویروس

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، محققان سنگاپوری مؤسسه آاستار با همکاری پژوهشگران آلمانی و استرالیایی برای اولین بار موفق شدند یک پدیده نوری جدید را روی دیسک‌های نانومقیاس سیلیکونی مشاهده کنند. آنها الگوهای تابشی را ثبت کردند که نه نشر و نه پراش نور انجام می‌دهند. این حالت‌ها تاکنون در طول موج‌های مرئی مشاهده نشده بودند و می‌توان از آنها برای ساخت لیزرهای کوچک استفاده کرد؛ لیزرهایی که ابعادی در حد یک ویروس دارند.

یک اصل بنیادی الکترومغناطیس این است که ذرات باردار شتاب‌یافته، نشر نور دارند و انرژی خود را به واسطه این نشر از دست می‌دهند. اما ذراتی هم وجود دارند که تابش الکترومغناطیس ندارند که این موضوع چند دهه است که فیزیکدانان را متحیر کرده است.

یکی از مثال‌های ملموس برای این موضوع، منبع غیرتابشی موسوم به آناپول است که در آن بارها و جریان هیچ تابشی ندارند و با میدان‌های الکترومغناطیس خارجی نیز برهم‌کنش ندارند. ذرات اولیه که حالت آناپول از خود نشان دادند از سوی دانشمندان به‌عنوان منبع ماده تاریک معرفی شدند؛ ماده اسرارآمیزی که مسئول 25 درصد از جرم و انرژی در کیهان است اما نامرئی است.

این گروه تحقیقاتی موفق شدند وجود تابش آناپول را در آزمایشگاه ثابت کنند و آن را روی نانودیسک‌های سیلیکون در طول موج مرئی نشان دهند.
یو از محققان این پروژه می‌گوید: «همکاری ما با پژوهشگران آلمانی و استرالیایی که پیش از این وجود آناپول در نانوذرات را پیش‌ینی کرده بود، منجر به تأیید آزمایشگاهی این پدیده شد. در این حالت‌ها، انرژی از طریق تابش یا پراش از نانوذرات خارج نمی‌شوند. زمانی که این نانوذرات با تابش نور آناپول برانگیخته می‌شوند، هیچ پراش نوری ندارند».
مود آناپول، ترکیبی از دو ممنتوم دو قطبی است. زمانی که نانوذره در فاصله دوری از منبع قرار دارد، این دو میدان تابشی یکدیگر را خنثی می‌کنند و در نتیجه نامرئی به نظر می‌رسند. محققان این پروژه این پدیده را روی نانوذرات سیلیکونی به اثبات رساندند.
از این پدیده می‌توان برای طراحی و ساخت نانولیزرها استفاده کرد. این گروه قصد دارند به صورت آزمایشگاهی اقدام به ساخت نانولیزر با استفاده از آناپول کنند.