Наноточки стибнита действуют как высококачественные оптические волноводы

Трисульфид сурьмы или стибнит (Sb₂S₃) в последние годы интенсивно исследуется как перспективный материал для экологически чистых солнечных элементов.

Уже разработаны чернила с наночастицами стибнита для нанесения тонких фотоэлектрических плёнок на 2D- и 3D-структуры практически любой формы. Такие простые и экономичные методы производства создают предпосылки для широкого распространения этого полупроводникового материала.

Облучение стибнита ближним ИК-светом приводит к сверхбыстрому изменению его коэффициента преломления в оптическом диапазоне. Это значит, что стибнит может найти применение в фотокоммутаторах для полностью оптических вычислительных систем.

В недавней работе, опубликованной в журнале Advanced Photonics, для детального изучения оптических свойств стибнитовых наноструктур была использована инновационная техника спектроскопии с пространственным разрешением 20 нанометров, позволившая производить измерения на уровне отдельных наноточек этого материала (диаметр 400 нм). Она базировалась на сканирующей ближнепольной оптической микроскопии, которая служит для получения изображений с разрешением ниже дифракционного предела.

Полученные карты наночастиц стибнита показали, что, несмотря на их неровную поверхность, наноточки действуют как диэлектрические волноводы с высоким коэффициентом преломления.

Согласно вычислениям, цилиндрический волновод из стибнита диаметром 400 нм должен поддерживать четыре моды низшего порядка подобно стеклянному оптоволокну. Расчётная суперпозиция этих четырех мод хорошо согласуется с экспериментальными данными на всём спектральном диапазоне измерений (200 нм).

Авторы убеждены, что в ближайшее время смогут уменьшить пространственное разрешение своего метода до нескольких нанометров.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365