近日,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所副研究員曲松楠所在的科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了碳納米粒子所發(fā)藍(lán)光和綠光的調(diào)控,首次實(shí)現(xiàn)了碳納米粒子在綠光波段的光泵浦激光。這個(gè)發(fā)現(xiàn)將直接影響碳納米粒子的應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用前景。
其實(shí),近年來(lái)對(duì)于碳納米點(diǎn)發(fā)光機(jī)理存在很大爭(zhēng)議,主要圍繞著是本征發(fā)光還是表面缺陷發(fā)光。表面缺陷發(fā)光,意味著發(fā)光特性很難掌控,發(fā)光過(guò)程為能量耗散過(guò)程,不利于高性能光電器件及激光器件的制備。
此前,碳納米粒子被證實(shí)可在藍(lán)光波段實(shí)現(xiàn)本征發(fā)光,并已實(shí)現(xiàn)藍(lán)光波段激光,但截至目前,還沒(méi)有碳納米粒子在綠光波段實(shí)現(xiàn)本征發(fā)光和激光的報(bào)道。
“本征發(fā)光是碳納米粒子形成激光的前提,碳納米粒子發(fā)光帶系可調(diào)控意味著碳納米粒子還可以在其他波段實(shí)現(xiàn)激光?!鼻砷f(shuō)。
在此之前,因?yàn)椴磺宄技{米粒子的發(fā)光機(jī)理,長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家們一直認(rèn)為這種納米粒子相比宏觀碳,具有非常奇特的化學(xué)和物理性質(zhì),并且認(rèn)為其發(fā)光是缺陷發(fā)光,尤其在綠光波段比較難于實(shí)現(xiàn)激光。而曲松楠科研團(tuán)隊(duì)的研究不僅證實(shí)了碳納米粒子在綠光波段的發(fā)光為本征發(fā)光,還在綠光波段實(shí)現(xiàn)碳納米粒子光泵浦激光。這個(gè)發(fā)現(xiàn)將直接影響碳納米粒子的應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用前景。
2012年,曲松楠所在的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),利用碳納米粒子激發(fā)波長(zhǎng)依賴的特性,與有機(jī)染料配合,在生物制品上可構(gòu)筑具有信息加密的圖形,這可以應(yīng)用于信息存儲(chǔ)和信息加密中。這些獨(dú)特的性質(zhì)使碳納米點(diǎn)走進(jìn)我們的現(xiàn)實(shí)生活成為可能。
曲松楠所在的發(fā)光學(xué)及應(yīng)用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里,有幾位年輕人也一起加入了這項(xiàng)研究。“國(guó)內(nèi)外水平相當(dāng),幾乎在同一起跑線上。前期我們的研究一直比較順利,但接下來(lái)科研工作將面臨新的挑戰(zhàn)?!睂?duì)于未來(lái),他們充滿期待。