Northwestern University Forscher schrumpfen Laser auf Virus-Größe

Peter Koller

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Miniaturlaser mit einer Größe von rund 300 Nanometern haben Forscher der Northwestern University in Illinois erzeugt. Damit sind sie so winzig wie ein Virus-Partikel.

Die Grafik zeigt eine Anordnung der plasmonischen Bowtie-Laser auf einem Silizium-Substrat(Grafik:  Teri Odom/Northwestern University)
Die Grafik zeigt eine Anordnung der plasmonischen Bowtie-Laser auf einem Silizium-Substrat
(Grafik: Teri Odom/Northwestern University)

Die Forscher um die Nanotechnologie-Experting Teri Odom erzeugten ihre Nano-Laser auf einem Silizium-Substrat durch einen metallischen Dimer, einen Molekülverbund aus zwei identischen Untereinheiten. Die konkrete Nanostruktur hat die Form einer Anzug-Fliege, also zwei identische Dreiecke, die sich an einer Spitze treffen. Dementsprechend heißt ihr Forschungspapier, das in Nano Letters veröffenlicht wurde, auch "Plasmonic Bowtie Nanolaser Arrays".

Weltrekordlaser feuert mit mehr als zwei Megajoule

Der so erzeugte Laser arbeitet bei Raumtemperatur und ist ein sogenannter plasmonischer Laser, bei der eine lokal eng begrenzte kollektive Oszillation von Elektronen zur Lichterzeugung genutzt wird. Plasmonische Laser können kleiner sein, als die Wellenlänge des erzeugten Lichts, was bei klassischen Lasern nicht möglich ist.

Durch die Verkleinerung auf Virusgröße könne der Laser sehr einfach in siliziumbasierte photonische Systeme und nanoskalige Biosensoren integriert werden, so Prof. Teri Odom. Darüber hinaus sind die Forscher auf einen unerwarteten Effekt gestoßen: werden die plasmonischen Nano-Laser in einem Array angeordnet, kann ein Lichtaustritt in spezifischen Winkeln erzielt werden, je nach den Parametern der Laser-Anordnung.

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