Ultra-Short Pulsed Laser Engineered Metal-Glass Nanocomposites

شیشه‌های حاوی نانوذرات فلزی خواص نوری خطی و غیرخطی بسیار امیدوارکننده‌ای از خود نشان می‌دهند که عمدتاً به دلیل تشدید پلاسمون سطحی (SPRs) نانوذرات است. موقعیت طیفی در محدوده مرئی و مادون قرمز نزدیک و وابستگی قطبش SPR مشخصاً توسط شکل نانوذرات تعیین می شود.

تمرکز نانوکامپوزیت های فلزی-شیشه ای مهندسی لیزر پالسی فوق العاده کوتاه برهمکنش پالس های لیزری فوق کوتاه شدید با شیشه حاوی نانوذرات نقره جاسازی شده در شیشه سودا-آهک است، و تغییرات نانوساختاری در نانوکامپوزیت های فلز-شیشه ناشی از چنین پالس های لیزری. به منظور ارائه یک تصویر فیزیکی جامع از فرآیندهایی که منجر به تبدیل شکل پایدار ناشی از لیزر نانوذرات می‌شوند، مجموعه‌ای از نتایج تجربی که وابستگی‌های اصلاح شکل به کمک لیزر نانوذرات را با شدت پالس لیزر، طول موج تحریک، دما بررسی می‌کنند، در نظر گرفته می‌شوند. علاوه بر این، دو رنگی نوری محلی حاصل، امکان تولید ریزساختارهای نوری قطبی بسیار انعطاف پذیر با خواص نوری مشخص را فراهم می کند. پیشرفت قابل توجهی که در جهت کاربرد تکنولوژیکی این تکنیک به‌ویژه برای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت داده‌های نوری به دست آمده است نیز مورد بحث قرار گرفته است.

Glasses containing metallic nanoparticles exhibit very promising linear and nonlinear optical properties, mainly due to the surface plasmon resonances (SPRs) of the nanoparticles. The spectral position in the visible and near-infrared range and polarization dependence of the SPR are characteristically determined by the nanoparticles’ shapes.

The focus of Ultra-Short Pulsed Laser Engineered Metal-Glass Nanocomposites is the interaction of intense ultra-short laser pulses with glass containing silver nanoparticles embedded in soda-lime glass, and nanostructural modifications in metal-glass nanocomposites induced by such laser pulses. In order to provide a comprehensive physical picture of the processes leading to laser-induced persistent shape transformation of the nanoparticles, series of experimental results investigating the dependences of laser assisted shape modifications of nanoparticles with laser pulse intensity, excitation wavelength, temperature are considered. In addition, the resulting local optical dichroism allows producing very flexibly polarizing optical (sub-) microstructures with well-specified optical properties. The achieved considerable progress towards technological application of this technique, in particular also for long-term optical data storage, is also discussed.