Cientistas da Far Eastern Federal University (FEFU), juntamente com colegas russos da ITMO University, pesquisadores da Universidade do Texas em Dallas, e a Australian National University desenvolveram um eficiente, maneira rápida e barata de produzir lasers de microdisco de perovskita - fontes de radiação coerente intensa para microchips ópticos a serem usados ​​em computadores ópticos de nova geração. O artigo relacionado foi publicado em ACS Nano .

Usando pulsos de laser ultracurtos, cientistas imprimiram lasers de microdisco óptico em filmes finos de perovskita revestidos acima de um substrato de vidro. Os lasers de perovskita produzidos podem ser usados ​​em computadores fotônicos do futuro e mais amplamente - para fornecer a operação de circuitos fotônicos em sistemas de processamento de dados ultrarrápidos.

"Usamos pulsos de laser de femtossegundos com um perfil de intensidade em formato de donut especialmente projetado. O impacto direto de um trem de pulso de baixa intensidade em um filme de perovskita de haleto fino permite imprimir os discos com um diâmetro de até 2 mícrons. Os discos impressos são lisos facetas, enquanto o processamento de pulso de femtossegundo garante impacto térmico minimizado do material de perovskita dentro dos discos, o que é extremamente importante para a operação estável subsequente do laser produzido. Nossa tecnologia de impressão a laser original oferece uma forma simples, maneira econômica e altamente controlável para a produção em massa de vários lasers de microdisco de perovskita. Mais importante, a otimização da geometria do microdisco no processo de impressão a laser permite, pela primeira vez, obter lasing monomodo estável com microlaser de perovskita. Esses lasers são promissores para a criação de vários dispositivos optoeletrônicos e nanofotônicos, sensores, etc. "explicou Alexey Zhizhchenko, o pesquisador associado do Centro de Realidade Virtual e Aumentada da FEFU.

Os microlasers de perovskita são caracterizados por um desempenho impressionante, fácil manuseio, e operação em temperatura ambiente. Contudo, até hoje, sua implementação generalizada foi um pouco desafiadora. O problema era a falta de métodos de fabricação eficientes e de baixo custo. Por exemplo, a síntese química não garante o mesmo tamanho e características de saída das estruturas de perovskita produzidas, exigindo o uso de modelos caros fabricados por litografia. Além disso, as características dos microlasers de perovskita previamente projetados proibiam sua operação monomodo. O novo método de impressão a laser de microdiscos de perovskita desenvolvido pela FEFU e cientistas da Universidade ITMO em estreita cooperação com colegas estrangeiros remove essa limitação. Ele permite que se produza facilmente fontes de luz laser estáveis ​​com parâmetros controlados. A técnica pode ser implementada na indústria em um futuro próximo.

“As realizações dos investigadores do Centro de Realidade Virtual e Aumentada da FEFU tornam-se possíveis devido à concretização do projecto prioritário“ Materiais ”. Conseguimos reunir uma equipa internacional activa de especialistas de classe mundial, muitos dos quais são jovens cientistas com menos de 30 anos. "Observa Kirill Golokhvast, Vice-Reitor de Pesquisa da FEFU.

"A realização de estudos de laser de alto nível tornou-se possível graças à nova configuração de litografia a laser de femtossegundo instalada na FEFU, bem como à estreita cooperação das equipes da FEFU e da Universidade ITMO, "continuou Golokhvast.