Финские ученые использовали магнитное поле для переключения плазмонных нанолазеров. Открытие актуально для создания систем, использующих оптические сигналы, которые не должны быть нарушены внешними помехами. Статья опубликована в журнале Nature Photonics.
Лазеры используются в различных областях науки и техники, а также в повседневной жизни. Около десяти лет назад появились компактные и быстрые плазмонные нанолазеры, потенциально более энергоэффективные, чем традиционные лазеры. С их помощью удалось, например, повысить чувствительность биосенсоров в медицинской диагностике. До сих пор включение и выключение нанолазеров требовало механического вмешательства или же использования света и тепла. Теперь ученые из Университета Аалто придумали новый способ удобного управления нанолазерами с помощью магнитного поля.
Для этого при изготовлении плазмонных нанолазеров материалов вместо обычных благородных металлов, таких как золото или серебро, авторы использовали магнитные кобальто-платиновые квантовые точки. Их наносили на сплошной слой золота и изолирующий слой диоксида кремния. Полученный механизм можно применять в ряде устройств, использующих оптические сигналы, в том числе в области топологической фотоники.
«Идея состоит в том, что мы можете создать определенные оптические режимы, которые являются топологическими, с определенными характеристиками, позволяющими их перемещать и защищать от любых помех, — объясняет соавтор исследования Себастьян ван Дейкен. — Это означает, что даже при наличии дефектов в устройстве, вызванных шероховатостью материала, свет может пройти сквозь них без помех, так как он топологически защищен».
До сих пор для создания топологически защищенных оптических сигналов с использованием магнитных материалов требовались сильные магнитные поля. Однако эффект магнетизма может быть неожиданно усилен с помощью массива наночастиц определенной симметрии. Результаты работы открывают путь к созданию новых наноразмерных, топологически защищенных сигналов. Обычно магнитные материалы могут вызывать очень незначительные изменения в поглощении и поляризации света, однако ученым удалось добиться изменения оптического отклика на 20%.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
