研究揭示微生物合成Te微晶的優(yōu)異光子學(xué)特性！
小楊 / 2019-09-09 08:24:26
中國微生物菌種查詢網(wǎng) 中科院上海光機(jī)所研究團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外機(jī)構(gòu)合作，揭示了微生物合成Te納米材料優(yōu)異的超快非線性光學(xué)特性，證實(shí)了其在超短脈沖產(chǎn)生、全光開關(guān)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用潛力，該項(xiàng)研究展示出微生物合成技術(shù)在光子功能材料領(lǐng)域的優(yōu)勢和特點(diǎn)。9月4日，相關(guān)論文在線發(fā)表于《自然—通訊》。
Te納米材料具有優(yōu)異的光物理特性，有望成為下一代光電子器件的候選材料。中科院上海光機(jī)所研究人員及其合作者經(jīng)過長期堅(jiān)持不懈的探索，利用微生物合成技術(shù)成功制備出光子性能優(yōu)異的Te微晶，并首次驗(yàn)證了多項(xiàng)重要的超快光子學(xué)應(yīng)用。
在這項(xiàng)研究中，研究人員通過培養(yǎng)從美國加州莫諾湖中提取的一種芽孢桿菌成功合成了單質(zhì)Te微晶。研究表明Te微晶具有從可見到中紅外的廣域飽和吸收性質(zhì)，飽和吸收系數(shù)在紅外端超過了石墨烯。此外，其共軛聚合物復(fù)合材料在可見和近紅外波段表現(xiàn)出優(yōu)異的寬波段激光防護(hù)特性，超過了碳60、碳納米管及金屬酞菁等被廣泛關(guān)注的防護(hù)材料。
研究人員進(jìn)一步利用Te微晶，實(shí)現(xiàn)了在摻鉺光纖激光器和銩固體激光器中的中紅外超短脈沖輸出。同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了基于Te微晶的熱光開關(guān)，其熱光響應(yīng)速度和熱光系數(shù)均超過了之前被認(rèn)為性能極佳的二硫化鉬和石墨烯。
這些結(jié)果表明微生物合成的Te納米材料具有非常優(yōu)異的超快非線性光學(xué)特性，基于該材料制備的紅外超短脈沖鎖模器、寬波段強(qiáng)激光防護(hù)光限幅器、熱光開關(guān)等光子學(xué)器件均體現(xiàn)出非常好的工作性能。專家表示，這項(xiàng)研究創(chuàng)新性地將綠色微生物合成技術(shù)引入高性能光子功能材料制備中，填補(bǔ)了微生物合成納米材料光子學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用研究的空白。
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