.jpg)
Academia Română a fost creată în 1866 pentru a cristaliza cele mai înalte valori intelectuale din provinciile românești într-o societate erudită menită să consolideze identitatea națională pe baza a patru componente esențiale: limbă și literatură, istorie, etnografie și cultură. La...
Nanocompozite sticloase luminescente pentru nano-fotonică şi nano-electronică
În ultimii ani, preocupările grupului de Materiale Nanostructurate din cadrul Departamentului de Procese Optice în Materiale Nanostructurate (LPOMN) al Institutului Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Materialelor (INCDFM) au fost direcţionate către studiul materialelor luminescente nanostructurate: nano-compozite sticloase şi xerogeluri silicatice dopate cu pământuri rare.
Caracteristicile unice şi neobişnuite ale materialelor nanostructurate sunt determinate în principal de proprietaţile de confinare a fotonilor, electronilor şi fononilor, deschizând noi perspective în domeniul nano-fotonicii şi nano-electronicii. În ultimii ani , eforturile ştiinţifice s-au concentrat către înţelegerea relaţiei dintre nano-dimensionalitate şi aceste proprietaţi, dar şi către metode de sinteză controlabile. Au fost sintetizate nanocompozite sticloase transparente formate din nano-cristale active optic, dispersate uniform într-un material amorf (sticla), care prezintă transmisie optică bună, dar şi eficienţă luminoasă mare (Fig. 1a). Acestea sunt deja folosite într-o serie de aplicaţii legate de îmbunătăţirea randamentului celulelor solare, imagistica de radiaţii X şi dispozitive fotonice (amplificatori optici, ghiduri de undă, laseri etc). Studiile privind nanofirele şi alte nanostructuri (Fig. 1 b) configurează şi susţin generaţia urmatoare de nanodispozitive. Acestea vor fi folosite în viitorul apropiat în domeniul nano-fotonicii prin legarea componentelor individuale în circuite extrem de mici care să formeze reţele capabile să efectueze operaţii logice complexe. Deoarece vor folosi fotoni în loc de electroni, pentru a efectua operaţii logice, viteza de lucru va creşte considerabil. Nanofirele vor putea fi manipulate pe suprafaţă pentru a construi diferite reţele optice precum joncţiuni emitor-ghid de undă-colector. Deoarece aceste „baghete„ acţionează ca rezonatori Fabry-Perot, anumite moduri de propagare a luminii se propagă în mod preferenţial în lungul lor. Prin pomparea cu lumină laser pulsată, s-ar putea atinge pragul tranziţiei către emisia stimulată, adică efect laser. Astfel, ar deveni realizabili micro şi nano-laseri care ar putea reprezenta o componentă esenţială în studiul şi producerea de noi elemente nano-fotonice.
 Fig. 1a - nanocristale active optic |
„Studiile privind nanofirele şi alte nanostructuri configurează şi susţin generaţia următoare de nanodispozitive“
 Fig. 1b - xerogeluri tip „baghetă” |
Metoda de preparare sol-gel reprezintă un instrument eficient şi controlabil pentru sinteza materialelor luminescente nanostructurate, datorită multiplelor avantaje: domeniu larg de compuşi, temperatură de lucru scăzută, controlul compoziţiei şi omogenitatea chimică a produsului final. În procesul de preparare, o suspensie de particule solide într-un lichid (solul) se transformă într-un gel prin intermediul reacţiilor de hidroliză şi polimerizare. Procesele ulterioare de uscare şi tratamente termice conduc la transformarea gelului în materialul dorit. În anumite condiţii, legate mai ales de compoziţia iniţială, gelul se transformă într-un nano-compozit sau sticlă ceramică. Prin combinarea cu metoda de preparare „şablon” s-au obţinut structuri cvasi-unidimensionale tip „baghetă” cu proprietăţi luminescente. Tehnica preparării constă în umplerea porilor tubulari dintr-o membrană polimerică numită „şablon” cu materialul lichid (solul) datorită forţelor de capilaritate, acesta din urmă adoptând dimensiunile nanometrice şi forma porilor. După umplerea şi uscarea membranei, aceasta este distrusă prin procedee chimice, rămânând numai gelul sub formă de nanofire sau „baghete”, ulterior tratate termic în vederea obţinerii xerogelului (Fig. 1b).
Parerea ta conteaza: 
