Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале ACS Nano (прим. – Пресс-служба РНФ).
«Наши результаты открывают путь к созданию недорогих и компактных поляризационных детекторов, при этом предложенный подход не требует использования дорогостоящих литографических методов. В дальнейшем мы планируем разработать фотодетектор для фотонных интегральных схем и применить предложенную технологию в оптоэлектронике», - заявил ведущий научный сотрудник Университета ИТМО (Санкт-Петербург) Далер Дададжанов, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Как объясняют ученые, поляризация света представляет особую его характеристику, которая отражает то, как устроено электрическое поле световых волн. Как правило, для обычного, неполяризованного излучения это поле колеблется в случайном направлении, перпендикулярном направлению движения света, однако при взаимодействии с некоторыми формами материи оно оказывается всегда направлено влево или вправо, или же «закручивается» в спиралевидную структуру.
Подобная особенность света активно используется в большом числе технологических процессов в разных сферах промышленности и биохимии, в том числе для поиска сложно устроенных молекул, закрученных влево или вправо. Последнее особенно важно при создании лекарств, так как часть подобных «зеркальных» форм биоактивных молекул оказывает разное воздействие на организм. Ярким примером этого является снотворное талидомид, «зеркальная» форма которого вызывает дефекты в развитии зародыша.
Фотография ученых ИТМО (слева направо): Игорь Гладских (старший научный сотрудник, к.ф.-м.н.), Никита Петров (инженер, магистрант 2-го года обучения), Далер Дададжанов (ведущий научный сотрудник, PhD, руководитель проекта РНФ). Источник: Далер Дададжанов / ИТМО
Российские, китайские и израильские физики выяснили, что поляризацию света можно очень точно определять при помощи асимметричных наночастиц сложной формы, «зеркальные» вариации которых по-разному взаимодействуют с поляризованным светом. Подобные наноструктуры можно получать, облучая поверхность окисленных пленок из серебра и других материалов при помощи «закрученного» луча лазера, обладающего круговой поляризацией.
Его взаимодействия с наночастицами, присутствующими на поверхности этих пленок, приводят к перестройке этих наноструктур и приобретению ими формы, в которой они поглощают свет преимущественно только одной определенной поляризации. Это позволяет быстро и дешево производить датчики, способные выявлять молекулы лекарств разной трехмерной формы, а также использовать их для создания биосенсоров и фотодетекторов, подытожили ученые.
