Российские физики создали самый маленький в мире синий лазер

Исследователи из России разработали самый маленький в мире лазер, работающий в синем диапазоне (400–500 нм). Устройство размером с вирусную частицу создано на основе перовскитных нанокристаллов.

Исследователи из России совершили прорыв, о котором говорили физики по всему миру последние десять лет. Они создали самый маленький в мире лазер, работающий в синем диапазоне — от 400 до 500 нанометров. Как сообщил Центр научной коммуникации МФТИ, по размерам устройство сопоставимо с вирусными частицами.

Лазеры в красной, зеленой и ультрафиолетовой частях спектра давно «похудели» до наноразмеров. А вот синий упрямился. Законы оптики таковы: чем меньше источник, тем сложнее заставить его излучать. И чем короче волна (а синий — это очень коротко), тем задача сложнее. Без синих нанолазеров невозможно создать по-настоящему компактные проекторы, очки виртуальной реальности и дисплеи сверхвысокого разрешения.

Российские физики нашли обходной путь. Секрет — в необычном материале. Они использовали кубообразные нанокристаллы, похожие по структуре на природный минерал перовскит. Этот минерал обладает уникальными оптическими свойствами.

Ученым удалось вырастить кристаллы с длиной, шириной и высотой всего 150–190 нанометров — это в сотни раз тоньше человеческого волоса. Затем эти «кубики» прикрепили к особой серебряной подложке, которая многократно усиливает генерацию излучения.

Но самое интересное — как работает устройство. Обычный лазер «бьет» напрямую. А российский нанолазер формирует излучение за счет появления внутри него квазичастиц-поляритонов. Как пояснил профессор Университета ИТМО Сергей Макаров, поляритонные лазеры требуют гораздо меньше энергии, чем традиционные источники. Именно это и позволило создать рекордно компактный прибор.

Пока есть один нюанс. Текущая версия лазера работает только при экстремально низких температурах — порядка минус 193 градусов Цельсия. Для массового применения, конечно, не подходит. Но ученые уверены: это временное ограничение. Последующие опыты с перовскитными нанокристаллами помогут его преодолеть.