Les ingénieurs électriciens du Duke Institute ont découvert qu'en changeant l'état physique verres au chalcogénure - les matériaux utilisés en photonique du proche et moyen IR - peuvent augmenter le spectre de leur propre usage jusqu'aux parties visible et ultraviolette du domaine électromagnétique.
Les verres au chalcogénure, qui sont utilisés dans les capteurs, les lentilles et les fibres optiques, peuvent être utilisés dans les communications sous-marines et le contrôle de l'environnement. Certes, ils ne fonctionnent pas pour toutes les longueurs d'onde - mais cela peut être corrigé.
Comme leur nom l'indique, les verres à chalcogène contiennent chalcogènes - soufre, sélénium et tellure. Ces matériaux sont utilisés pour l'enregistrement laser (par exemple, les CD), mais leur utilisation est limitée par le fait que ces matériaux absorbent fortement les longueurs d'onde des régions visible et UV.
Les chercheurs ont effectué des travaux scientifiques et imaginé que
arséniure de gallium nanostructuré GaAs peut présenter une réponse différente au rayonnement que ses homologues à couche mince plus volumineux. Des brins de matériau très fins et rapprochés peuvent créer des fréquences harmoniques plus élevées et donc des longueurs d'onde plus courtes qui peuvent traverser le matériau.Pour tester la théorie, les chercheurs ont appliqué un film de trisulfure d'arsenic de trois cents nanomètres de large sur du verre substrat, qui a ensuite été nanostructuré par lithographie par faisceau d'électrons et ion gravure.
Par conséquent, nanofils de trisulfure d'arsenic quatre cent 30 nanomètres de large avec une distance moyenne entre eux 600 20 5 nanomètres.
Bien que le trisulfure d'arsenic absorbe à 100 % les radiations au-dessus de 600 THz, les chercheurs ont découvert que de petits signaux d'une fréquence de huit cent 40 6 THz pouvaient toujours traverser le matériau.
Cela est dû à l'effet non linéaire de la génération de troisième harmonique. L'impulsion initiale capte la troisième harmonique et trompe apparemment le matériau en le laissant passer sans aucune absorption.
Nous devons vérifier si la forme du matériau influence cet effet. Peut-être, comme c'est le cas avec d'autres nanomatériaux. En cas de succès, cette approche peut ouvrir le plus large éventail d'utilisations des matériaux photoniques dans différents spectres de longueur d'onde.
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