• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Na UW działa już aparatura do wytwarzania przestrzennych nanostruktur

    16.06.2011. 00:11
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego (FUW) działa już nowoczesna aparatura do wytwarzania złożonych struktur półprzewodnikowych. Za jej pomocą wytworzono już pierwsze mikrofilary, które posłużą m.in. do budowy laserów emitujących światło żółte.

    Holenderska aparatura do trawienia zogniskowaną wiązką jonów, kupiona przez Instytut Fizyki Doświadczalnej FUW, jest jednym z zaledwie kilku tego typu urządzeń w kraju - poinformował FUW w przesłanym PAP komunikacie. Przy jej użyciu w laboratorium na Pasteura wytworzono już pierwsze mikrofilary - mikrometrowej wielkości kolumny zbudowane z wielu starannie dobranych warstw o grubościach liczonych w nanometrach. Posłużą one m.in. do budowy wydajnych laserów emitujących światło żółte.

    "Możliwość wytwarzania mikrofilarów bezpośrednio w laboratoriach Uniwersytetu ma kluczowe znaczenie dla naszych badań, zwłaszcza dla prac nad naprawdę dobrymi źródłami żółtego światła laserowego" - podkreśla dr Wojciech Pacuski z FUW.

    Mikrolasery emitujące światło żółte - wyjaśniają przedstawiciele FUW - mogą być przydatne w tych dziedzinach telekomunikacji, w których stosuje się światłowody z tworzyw sztucznych, najsłabiej tłumiące właśnie światło żółte. Żółte lasery są też stosowane w coraz popularniejszych wyświetlaczach z dodatkowymi kolorami (oprócz standardowych RGB). Mikrolasery w FUW będą powstawać w ramach projektu "Lider", organizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

    Wytworzone na FUW mikrofilary są odmianą mikrownęk optycznych, czyli struktur, wewnątrz których fotony pozostają stosunkowo długo i są uwięzione w małej objętości. Otrzymuje się je trawiąc podłoże, wcześniej skonstruowane z wielu warstw materiałów półprzewodnikowych o precyzyjnie dobranych właściwościach.

    "Aby zbudować mikrofilar, naukowcy muszą precyzyjnie usunąć materiał z podłoża w taki sposób, aby powstał słupek o średnicy i wysokości liczonych w mikrometrach. W tym celu wykorzystują urządzenie Helios NanoLab, pozwalające trawić podłoże za pomocą wiązki jonów galu. Po przyspieszeniu do wysokich energii, jony są ogniskowane z dokładnością do kilku nanometrów i kierowane w wybrane punkty podłoża. Ponieważ jony galu mają spore rozmiary i masę, nie wnikają do wnętrza materiału, lecz wybijają atomy z jego powierzchni. Wybite atomy rozchodzą się w próżni komory badawczej. Efekty pracy wiązki można natychmiast ocenić za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego, będącego integralną częścią urządzenia" - tłumaczą naukowcy w komunikacie.

    "Za pomocą metody wymyślonej przez doktora Pacuskiego w kooperacji z kolegami z Bremy i opatentowanej w 2009 roku, na obu końcach mikrofilarów potrafimy wytworzyć zwierciadła, które są ważnym elementem lasera. Dodatkowym atutem w pracach nad żółtym laserem jest fakt, że jako jedno z nielicznych laboratoriów na świecie specjalizujemy się w materiałach z II i VI grupy układu okresowego pierwiastków. Związki te wydajnie emitują światło właśnie w zakresie długości fal odpowiadających światłu żółtemu" - mówi doktorant Tomasz Jakubczyk z Zakładu Fizyki Ciała Stałego Instytutu Fizyki Doświadczalnej FUW.

    Mikrofilary są przydatne w wielu nowoczesnych zastosowaniach, zwłaszcza przy konstruowaniu źródeł pojedynczych fotonów oraz wytwarzaniu par splątanych fotonów. Źródeł tego typu używa się m.in. w pracach nad komputerami optycznymi i kwantowymi oraz w kryptografii kwantowej.

    Naukowców z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego szczególnie interesują mikrofilary, w których znajdują się kropki kwantowe. "Już same kropki kwantowe są dobrymi źródłami pojedynczych, a nawet splątanych fotonów, ale dzięki umieszczeniu ich wewnątrz mikrofilarów pożądane cechy są dodatkowo wzmacniane. Mikrofilar z kropkami kwantowymi może na przykład częściej emitować pojedyncze fotony" - wyjaśnia Jakubczyk.

    Zakupu wartego 5 mln złotych sprzętu dokonano w ramach projektu Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii, współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka na lata 2007-13.

    "Do sprzętu będą mieli dostęp nie tylko naukowcy, ale również studenci Wydziału Fizyki UW zajmujący się fizyką materii skondensowanej, także ci, którzy studiują w ramach niedawno uruchomionego makrokierunku Inżynieria nanostruktur" - zapowiada dr Pacuski.

    PAP - Nauka w Polsce

    lt/ agt/bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Dariusz Wasik – polski fizyk, doktor habilitowany, profesor UW, były prodziekan ds. studenckich Wydziału Fizyki UW, obecny kierownik Studium Doktoranckiego. Pracuje w Zakładzie Fizyki Ciała Stałego Instytutu Fizyki Doświadczalnej Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Pi of the Sky – naukowy projekt badawczy powstały z inicjatywy prof. Bohdana Paczyńskiego służący do automatycznej obserwacji nieba w poszukiwaniu rozbłysków optycznych pochodzenia kosmicznego. Aparatura zainstalowana jest w obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego w Las Campanas Observatory na pustyni Atacama w Chile. W realizacji projektu uczestniczy zespół naukowców i inżynierów z Instytutu Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana, Instytutu Fizyki Doświadczalnej UW, Instytutu Systemów Elektronicznych Politechniki Warszawskiej, Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej, Centrum Fizyki Teoretycznej PAN i Centrum Badań Kosmicznych PAN. Program Pi of the Sky działa od 2004 roku. Optyka cienkich warstw jest działem optyki, który dotyczy zjawisk zachodzących w strukturach złożonych z bardzo cienkich warstw różnych materiałów. Aby badana struktura spełniała ten warunek, grubość pojedynczej warstwy musi być rzędu długości fali światła, czyli dla światła widzialnego około kilkuset nanometrów. Warstwy tej grubości mają specyficzne własności optyczne związane z dyfrakcją i interferencją światła oraz z różnicami w wartościach współczynnika załamania światła poszczególnych cienkich warstw, podłoża i powietrza. Te efekty mają wpływ zarówno na odbicie światła jak i jego przechodzenie przez obiekt.

    Źródła światła - przedmioty emitujące światło. Przedmioty, które widzimy, mogą same wysyłać światło lub odbijać światło padające na nie. Te, które same emitują światło nazywamy źródłami światła. Dla ludzi najważniejszym źródłem światła jest Słońce, bez którego nie istniałoby życie na Ziemi. Źródła światła dzielimy na naturalne oraz sztuczne. Zmienna prędkość światła (VSL – variable speed of light), to koncepcja, zgodnie z którą prędkość światła w próżni oznaczana jako c, może nie być stała. W większości przypadków w fizyce materii skondensowanej, kiedy światło przechodzi przez ośrodek, jego prędkość fazowa jest mniejsza. Wirtualne fotony w pewnych rozważaniach w ramach kwantowej teorii pola mogą także podróżować z inną prędkością niż c na krótkich dystansach; jednak, nie wynika z tego, że cokolwiek może poruszać się szybciej od światła.

    SASER - urządzenie emitujące intensywny strumień fal dźwiękowych o cechach podobnych do światła emitowanego przez lasera i działające na podobnej zasadzie. Nazwa SASER jest akronimem od Sound Amplification by Stimulated Emission of Radiation — Wzmocnienie dźwięku przez wymuszoną emisję promieniowania. Pierwsze eksperymentalne urządzenie pracujące w zakresie GHz powstało w 2009 roku w wyniku współpracy naukowcow z University of Nottingham i ukraińskiego Instytutu Fizyki Półprzewodników Wadima Laszkariewa. Jan Antoni Gaj (ur. w 1943, zm. 19 lutego 2011 w Warszawie) – polski fizyk, specjalizujący się w fizyce ciała stałego i fizyce półprzewodników, profesor Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Zapoczątkował spektroskopię optyczną półprzewodników półmagnetycznych. Zajmował się badaniami związanymi ze spinem nośników ładunku i ekscytonów w półprzewodnikach i w niskowymiarowych strukturach półprzewodnikowych takich jak np. kropki kwantowe.

    Instytut Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Wrocławskiego – jednostka dydaktyczno-naukowa należąca do struktur Wydziału Fizyki i Astronomii UWr. Instytut Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana – instytut naukowy istniejący w latach 1982 - 2011 zajmujący się badaniami z dziedziny fizyki subatomowej (fizyka cząstek elementarnych i fizyka jądrowa, fizyka plazmy gorącej, itp.) oraz stosowaniem metod fizyki jądrowej i produkcją odpowiednich urządzeń dla rozmaitych gałęzi nauki i gospodarki, w tym zwłaszcza medycyny. Po włączeniu w jego skład Instytutu Energii Atomowej POLATOM nadano mu nazwę Narodowe Centrum Badań Jądrowych.

    Źródło neutronów jest ogólnym terminem odnoszącym się do różnego rodzaju urządzeń emitujących neutrony niezależnie od użytego mechanizmu emitowania neutronów. W zależności od wielu parametrów włączając w to energię neutronów emitowanych przez źródło neutronów, ich ilości, wielkości źródła, kosztu wyprodukowania i utrzymania źródła oraz regulacji prawnych związanych ze źródłem, urządzenia te znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach fizyki, inżynierii, medycyny, broni jądrowej, eksploracji ropy, biologii, chemii, energii jądrowej i innych gałęziach przemysłu.

    Barwa żółta (żółć) – subtraktywna barwa podstawowa, na kole barw dopełnia barwę niebieską. Zakres światła żółtego ma długość fali od 565 do 590 nm. Światło pochodzące z dwóch różnokolorowych źródeł jak na przykład światło czerwone i zielone także jest postrzegane przez ludzkie oko jako kolor żółty.

    Donosy. Dziennik liberalny to zapoczątkowana w sierpniu 1989 roku gazeta wirtualna, rozsyłana od chwili powstania za pomocą sieci komputerowych. Zawiera hasłowe informacje o najważniejszych wydarzeniach krajowych. Wydaje ją grupa osób w większości związanych z Wydziałem Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Pierwotnie służyła do informowania znajomych redakcji przebywających za granicą o bieżących wydarzeniach w kraju. Bardzo szybko liczba abonentów wzrosła, a doraźne przedsięwzięcie przekształciło się w stały serwis informacyjny. Głównym źródłem prezentowanych doniesień jest prasa krajowa. Nanomateriały – wszelkie materiały, w których występują regularne struktury na poziomie molekularnym, tj. nie przekraczającej 100 nanometrów. Granica ta może dotyczyć wielkości domen jako podstawowej jednostki mikrostruktury, czy grubości warstw wytworzonych lub nałożonych na podłożu. W praktyce granica poniżej której mówi się o nanomateriałach jest różna dla materiałów o różnych właściwościach użytkowych i na ogół wiąże się to z pojawieniem szczególnych właściwości po jej przekroczeniu. Zmniejszając rozmiar uporządkowanych struktur materiałów można uzyskać znacznie lepsze właściwości fizyko-chemiczne, mechaniczne, itp.

    Dodano: 16.06.2011. 00:11  


    Najnowsze