Ny studie: ultrasnabb laserbearbetning förbättrar 2D-material för framtidens teknologiska innovationer.

StockholmEn ny studie visar att ultrasnabba laser kan användas för att bearbeta 2D-material för avancerade teknologiska applikationer. Den senaste utvecklingen inom hur ljus interagerar med dessa material visar att ultrasnabba laser kan förändra material som grafen och övergångsmetall-dikalkogenider (TMDs). Dessa material är viktiga för framtida elektronik, fotonik, kvantteknologi och sensorer.

Aleksei Emelianov och Mika Pettersson från Jyväskylä universitet, tillsammans med Ivan Bobrinetskiy från Biosense Institute, genomförde en studie för att utforska nya möjligheter. Traditionella metoder medför ofta värmeskador och är inte precisa. Ultrasnabba lasrar kan däremot kontrollera saker på nanonivå med precision och utan dessa problem.

• Snabbfotodetektorer
• Flexibel elektronik
• Biohybrider
• Nästa generations solceller

Ultrasnabba lasrar är utmärkta för att förändra tvådimensionella material eftersom de påverkar den atomära strukturen direkt. Denna påverkan ändrar materialens kemiska och fysiska egenskaper och möjliggör exakta justeringar. Forskare är intresserade av att använda dessa laserpulser för miljövänlig teknik utan att behöva använda masker. Dessa pulser kan både lägga till och ta bort material, vilket möjliggör skapandet av avancerade enheter.

Studien lyfter fram de senaste framstegen inom olika områden:

• Funktionalisering
• Dopning
• Atomär rekonstruktion
• Fasomvandling
• 2D och 3D mikro- och nanopatterning

Dessa framsteg kan leda till nya tekniker för ljusbaserade enheter, elektronik och sensorer. Ultrafast lasrar kan skapa precisa och detaljerade strukturer. De kan användas inom områden som telekommunikation, medicinska tester och miljöövervakning.

Läs också:

Idag · 01:33

Kan ljudmagi fängsla blinda sinnen? Ny studie.

Postdoktorforskaren Aleksei Emelianov säger att ultrafast laserbearbetning är en flexibel metod. Den kan noggrant justera och förändra 2D-material, vilket potentiellt kan erbjuda nya lösningar.

Med hjälp av ultrasnabba lasrar kan forskare nu uppnå mycket hög upplösning, ända ner till några nanometer. Denna detaljnivå är avgörande för att skapa avancerade enheter. Tekniken fungerar genom att kombinera energitillstånden inom atomlager med snabba laserpulser.

Emelianov påpekar att forskare noggrant undersöker de unika optiska egenskaperna hos lågdimensionella material. Han nämner att deras forskning tyder på att användning av ultrasnabba laser kan vara en viktig metod för att förändra egenskaperna hos 2D-material.

Ivan Bobrinetskiy påpekar att det behövs mer forskning för att snabbt förstå hur lasrar påverkar 2D-material. Detta innebär att studera hur dessa material interagerar med sin omgivning och underlag, vilket gör fysiken mer komplicerad men intressant.

Studien utförd av Emelianov, Pettersson och Bobrinetskiy visar att ultrakortlasrar kan bearbeta tvådimensionella material med hög precision utan att använda värme. Med fortsatt forskning kan denna teknik revolutionera industrier som använder avancerad elektronik, fotonik och sensorteknik.