(PhysOrg.com) -- "I nanotubi di carbonio hanno molte proprietà davvero interessanti che li rendono buoni per la fotonica, " racconta Laurent Vivien PhysOrg.com . Dalla scoperta che i nanotubi di carbonio hanno fotoluminescenza quando incapsulati nel tensioattivo micellare, Vivien sottolinea, c'è stato interesse nel perseguirli per l'uso nella nanofotonica, e nella microelettronica.
Per quanto incoraggiante sia stata la fotoluminescenza nei nanotubi di carbonio, anche se, gli scienziati devono anche vedere che potrebbero essere studiati come sorgenti ottiche. La capacità di amplificare la luce è vitale per questo scopo. Vivien, uno scienziato del CNRS presso l'Istituto di Elettronica Fondamentale dell'Università Paris-Sud di Orsay, Francia, fa parte di un team che ha dimostrato che il guadagno ottico è possibile con i nanotubi di carbonio. Insieme a un team dell'Istituto, così come il National Institute of Advance Industrial Science and Technology di Tsukuba, Giappone, Vivien ha pubblicato i risultati del gruppo in Lettere di fisica applicata: "Guadagno ottico nei nanotubi di carbonio".
“La nostra dimostrazione è il primo passo per raggiungere una sorgente laser basata su nanotubi di carbonio che può essere utilizzata in fotonica, ” spiega Vivien. “Il primo passo è dimostrare che il guadagno può essere visto nel materiale, e lo abbiamo fatto, dimostrando che i nanotubi di carbonio possono amplificare la luce”.
La dimostrazione del guadagno ottico è stata relativamente semplice nei materiali III-V, ma era la prima volta nei nanotubi di carbonio. Il team ha utilizzato una tecnica di estrazione assistita da polimeri:uno strato sottile di semiconduttore drogato con nanotubi di carbonio a parete singola è stato lasciato cadere sul vetro. Il campione è stato poi eccitato con l'aiuto di un laser, e i risultati osservati. Gli scienziati del gruppo hanno notato che la luce era, infatti, amplificato.
“Ora che abbiamo visto che i nanotubi di carbonio possono produrre questo effetto, il prossimo passo è costruire un laser basato su nanotubi di carbonio, "Dice Vivien. Sottolinea che dovrebbe essere possibile inserire un nanotubo di carbonio all'interno di un risonatore ottico per realizzare un laser. “Questo metodo potrebbe portare a un laser con la capacità di emettere a diverse lunghezze d'onda secondo la geometria dei nanotubi, che potrebbe essere adatto a molte applicazioni fotoniche”.
Altre possibilità per la fotonica basata sui nanotubi di carbonio includono le telecomunicazioni e la possibile microelettronica. “Dovrebbe essere possibile realizzare circuiti fotonici basati su nanotubi di carbonio, "Vivien dice, “e la natura semiconduttiva di questi nanotubi potrebbe renderli utili anche in elettronica. Questi nanotubi di carbonio sono versatili, e con loro puoi creare diversi elementi costitutivi per molte applicazioni diverse.”
Vivien e i suoi colleghi intendono concentrarsi prima sulla costruzione di un laser basato su nanotubi di carbonio, piuttosto che esplorare le possibilità della microelettronica; altri scienziati potrebbero essere in grado di riprendere quel lavoro. “Mentre vedo altre potenziali applicazioni dopo questa dimostrazione, Sono più interessato alla fotonica, " lui spiega. “Questo è davvero un buon primo passo verso una nuova fotonica basata sui nanotubi di carbonio. Questo potrebbe essere meno costoso, flessibile e utilizzato in molte applicazioni.”
“I nanotubi di carbonio semiconduttori offrono un ottimo materiale, ” continua Vivien. “Esistono numerose proprietà desiderabili per un'ampia varietà di applicazioni. Questi nanotubi sono a basso costo, modulare e flessibile. Questa è una svolta per la fotonica che utilizza nanotubi di carbonio e potrebbe portare a una fotonica completamente nuova in futuro".
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