Задача с двумя неизвестными

Ученые ТГУ единственные в России работают над созданием лазера нового поколения

Сотрудники лаборатории органической электроники СФТИ ТГУ пытаются решить сложнейшую техническую задачу, над которой ученые всего мира бьются уже 15 лет. Речь идет о создании инжекционного лазера на основе органических соединений, возбуждаемого электрическим током.

Появление источника излучения нового вида если и не станет настоящим переворотом в мире техники, то существенно его изменит. Миниатюрные инжекционные лазеры, обладающие широчайшим спектром возможностей, можно будет встраивать в любую технику, от смартфонов до оптических компьютеров.

Воплотить эту идею в жизнь не удается по двум причинам. Первая заключается в том, что при протекании электрического тока через пленку с органическими молекулами образуются частицы, которые не излучают свет. Вторая – эти потери приводят к тому, что разработчикам не удается достичь инверсной населенности в активной среде, получение которой является неотъемлемым условием при создании лазера.

– Поиском решения этой непростой, но интересной задачи, занимаются ученые многих стран: Англии, Франции, США, – рассказывает заведующая лабораторией органической электроники СФТИ ТГУ, доктор физико-математических наук Татьяна Копылова. – Но по сей день никому из исследователей не удается преодолеть барьер в создании тонкопленочных лазеров, работающих от электрического тока. Можно сказать, что ученым удалось преодолеть лишь часть пути. Разработаны и активно используются лазеры на органических полупроводниках, которые излучают под воздействием источника света – лампы либо диодного неорганического лазера (так называемые гибридные).

Решением данной технической головоломки в России занимается единственная группа исследователей – это коллектив лаборатории органической электроники СФТИ ТГУ. В 2014 году ученым удалось выиграть грант Минобрнауки, в рамках которого они ведут свои изыскания.

Определяющими факторами, благодаря которым ученым ТГУ удалось победить в грантовом конкурсе, стали наличие большого опыта в области разработки лазеров и наличие серьезной технической базы, позволяющей проводить научные исследования и испытывать полученные результаты. В дополнение к имеющемуся оборудованию в прошлом году в лаборатории появилась уникальная установка для получения тонкопленочных органических структур методом молекулярно-послойного нанесения.

– У нас сложилась большая научная группа, которая работает над решением этой задачи, – говорит Татьяна Копылова. – В нее помимо сотрудников нашей лаборатории вошли профессор Владимир Буртман (США, профессор-исследователь Университета штата Юта), профессор Александр Якиманский (Институт высокомолекулярных соединений РАН), профессор Владимир Шелковников (Институт органической химии СО РАН), Михаил Каплунов (Институт проблем химической физики РАН) и другие. Мы все руководствуемся тем, что дорогу осилит идущий.