Впервые в России химики Университета Лобачевского получили прозрачные
керамики со структурой фторапатита для лазеров ближнего ИК-диапазона.
«Выстрел» таким лазером в тучу воздушных отходов позволит определить
концентрацию вредных веществ в атмосфере. В медицине подобные установки
широко применяются для малоинвазивных операций в хирургии и
косметологии. Их импульсы не сжигают, а испаряют кожу при разрезе. Кроме
того, лазеры ближнего ИК-диапазона могут использоваться для накачки
более длинноволновых лазерных установок.
«Фторапатит (Ca5(PO4)3F) – аналог костной ткани. В этом классе
химических соединений можно менять элементы в узлах кристаллической
решётки, заменив кальций на стронций, а фосфат-ионы – на арсенаты и так
далее. Изменение состава материала настраивает длину волну генерации
лазера под конкретную задачу», – сообщил автор исследования, заведующий
лабораторией оптических керамических материалов ННГУ им. Н.И.
Лобачевского Дмитрий Пермин.
Большинство современных лазеров работают на стеклах или монокристаллах.
Коммерческих производств «керамических» лазеров в мире пока нет,
установки активно разрабатываются учёными США, Китая и Японии.
Поликристаллическая структура керамик упрощает технологии изготовления,
снижает стоимость и при этом повышает надёжность лазерных систем.
Однако, чтобы керамика на основе фторапатита была прозрачной и не
рассеивала проходящий свет, необходимо ограничить размер зёрен на уровне
100-200 нм. С помощью технологии горячего прессования химики ННГУ
создали поликристаллы, которые способны стать основой для лазерных сред
нового поколения.
«Для создания активной лазерной среды нужен материал основы (матрица) и
добавка, дающая люминесценцию. Мы освоили методику получения плотного
оптически прозрачного фторапатита стронция и планируем синтезировать
лазерные материалы с активными ионами гольмия и эрбия, генерирующими
излучение в диапазоне 2-3 мкм. Конечным итогом разработок должна стать
лазерная установка на полученных нанокерамиках», – сообщил Дмитрий
Пермин.
Результаты исследований опубликованы в журнале
Inorganics.
Фото пресс-службы ННГУ (автор — Андрей Скворцов)
Пресс-служба
ННГУ им. Н.И. Лобачевского
Нет комментариев