Nachrichten

Elektronen in Clustermolekülen erzeugen gerichtetes Weißlicht

Mit Hilfe eines maßgeschneiderten Halbleitermaterials lassen sich die Vorzüge weißer Leuchtdioden und Laser kombinieren.

Chemiker und Physiker um Prof. Stefanie Dehnen und Dr. Sangam Chatterjee von den Universitäten Marburg und Gießen haben im Rahmen des Graduiertenkollegs 1782 „Funktionalisierung von Halbleitern“ eine gerichtete Weißlichtquelle entwickelt. Die Wissenschaftler wandeln niederenergetische Infrarotstrahlung aus energieeffizienten, handelsüblichen Laserdioden in sichtbares, warmweißes Licht um, ohne dass die Laserstahleigenschaften verloren gehen.

Anders als bei weißen LEDs ermöglicht erst die optische Nichtlinearität die Umwandlung niederenergetischer Infrarotstrahlung in das Weißlicht. Für diese Umwandlung konnte eine neue Substanz aus Clustermolekülen synthetisiert werden, die eine extrem niedrige Schwelle für nichtlineare Prozesse aufweisen. Dadurch lässt sich Weißlicht mit handelsüblichen Laserdioden erzeugen. Der auf diese Weise aus kostengünstigen Chemikalien synthetisierte Cluster wurde bereits auf herkömmlichen Halbleitermaterialien abgeschieden.

Die Forscher erklären die Prozesse damit, dass Infrarotstrahlung die Elektronen in den einzelnen Clustern in Bewegung versetzt, die dadurch Weißlicht abstrahlen. Dieser Vorgang konnte in einer numerischen Simulation verifiziert werden.

Anwendungsmöglichkeiten für ihre Lichtquelle sehen die Wissenschaftler z. B. in der Mikroskopie oder Medizin.

Originalveröffentlichung:

[N. W. Rosemann, J. P. Eußner, A. Beyer, S. W. Koch, K. Volz, S. Dehnen, S. Chatterjee, A highly efficient directional molecular white-light emitter driven by a continuous wave laser diode, Science Vol. 352 Issue 6291 (2016), DOI: 10.1126/science.aaf6138]

www.uni-marburg.de

www.uni-giessen.de

© photonik.de 2020 - Alle Rechte vorbehalten