12. 05. 2021

Superradiční emise světla z materiálu s van der Waalsovou strukturou

Superradiční emise světla z materiálu s van der Waalsovou strukturou

Nová koncepce 2D laseru na bázi superradiantové emise otevírá zcela nové možnosti pro konstrukci ultratenkých zdrojů záření, jejichž vlnovou délku lze ladit počtem vrstev 2D polovodivého materiálu a nitridu boru.

Konvenční laserové světlo vzniká zesílením fotonů v sadě vysoce reflexních zrcadel. Při tomto procesu však dochází k zahřívání a následným tepelným vibracím zrcadel, které způsobují změnu velikosti dutiny omezující fázi emitovaných fotonů. V důsledku toho je toto světlo spektrálně nedokonalé. V navrhované koncepci se superzářící zdroj nespoléhá jako běžný laser na velkou populaci fotonů v dutině laseru, ale na synchronizovanou emisi fotonů v opticky excitovaném 2D materiálu. Konkrétně superzáření vzniká radiační relaxací excitovaných párů elektron-díra (tzv. excitonů) ve dvou atomárně tenkých vrstvách 2D polovodiče oddělených několika vrstvami nitridu boru. Studie byla publikována v časopise Advanced Functional Materials.