Auftritt Spaser
Die Spezialfähigkeit, die Oberflächen-Plasmonen zum Superhelden macht, ist ihre Eigenschaft mit Photonen koppeln zu können, dann aber mit einer sehr viel kleineren Wellenlänge weiterzulaufen (Etwa Faktor 10 kleiner) und womöglich wieder in ein Photon umgewandelt zu werden. So wurde die Idee zum Spaser 2003 von David Bergman und Mark Stockman vorgeschlagen, denn so könnte mit einer sehr viel kleineren Struktur kohärentes Licht erzeugt werden.
Und jetzt ist diese Möglichkeit zum ersten Mal realisiert worden. Vor kurzem präsentierten M. Noginov und seine Kollegen aus Norfolk, Purdue und Cornell ihre Ergebnisse in Nature. Ihre Resonator ist ganze 44 nm groß und sendet doch Licht von 530 nm (also im optischen Bereich) aus.
Im Bild sieht man einen der Resonatoren, eine spezielle Struktur, die als “Cornell-Punkt” bekannt ist: Ein Goldpartikel, eingebettet in eine Quarzschale, die mit einem Farbstoff dotiert ist. Bestrahlt man die Körnchen mit Licht, regt man auf der Goldoberfläche Plasmonen an, die durch den Farbstoff in der Schale verstärkt werden (Spaser), und schließlich in der Emission als sichtbares Licht ausgekoppelt werden (Nano-Laser).
Wann steigt die Feier?
Moment, behaltet eure Hüte auf. Bis jetzt ist das eine Demonstration des Prinzips. Eine tolle Sache, ohne Frage, aber man hat noch keine gerichtete Emission des Laserlichtes, man beobachtet aber eine Emission von Licht mit 530 nm Wellenlänge:
Außerdem ist nicht ein einzelner Punkt auf einer Nanostruktur gezielt angeregt worden, man hat Millionen von Punkte in einer Emulsion angeregt. Dann hat man die Emulsion 100fach verdünnt und festgestellt: Ja, wir haben immer noch Emission bei 530 nm.
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