Двойное лазерное возбуждение значительно усиливает свечение наночастиц

Одновременное возбуждение легированных YbTm наночастиц на длинах волн 975 и 1213 или 1732 нм дает значительно более сильное антистоксово излучение, чем возбуждение каждым лучом отдельно. Автор: ACS Nano (2025). DOI: 10.1021/acsnano.5c08510

Исследователи из Лаборатории сверхбыстрых явлений на физическом факультете Варшавского университета совместно с Институтом низких температур и структурных исследований Польской академии наук обнаружили новый эффект усиления эмиссии в апконвертирующих наночастицах. Они показали, что одновременное возбуждение этих наноструктур двумя ближними инфракрасными лазерными лучами приводит к значительному увеличению интенсивности излучения.

В тщательно подобранных условиях видимое излучение появляется только при совместном применении обоих лучей, хотя ни один луч по отдельности не производит никакого излучения. Это открытие прокладывает путь для визуализации инфракрасного излучения за пределами диапазона чувствительности стандартных детекторов.

Влияние интенсивности лучей 975 нм и ближнего ИК-диапазона на интенсивность излучения 800 нм наночастиц YbTm при совместном возбуждении. Автор: ACS Nano (2025). DOI: 10.1021/acsnano.5c08510

Паулина Рахель-Мельдзюц, кандидат наук из Лаборатории сверхбыстрых явлений, обнаружила, что при освещении наночастиц не только светом с длиной волны, обычно используемой для возбуждения, но и дополнительными лучами в ближнем инфракрасном диапазоне, интенсивность излучаемого света может резко увеличиваться, иногда в несколько раз.

«Более того, в определенных условиях видимое световое излучение может быть вызвано только совместным действием двух ИК-лучей — ни один из которых не производит эффекта самостоятельно», — говорит Рахель-Мельдзюц.

Это новое явление может найти применение в инфракрасном обнаружении и его преобразовании в видимый свет, а также в разработке новых методов микроскопии и чисто оптических вычислений.

Исследование проводилось в сотрудничестве с исследовательской группой под руководством профессора Артура Беднаркевича из Института низких температур и структурных исследований Польской академии наук.