Spectral hole burning

Põhimõte

Spektraalsälkamine on monokromaatse (laser)valguse abil spektraalselt selektiivselt esile kutsutud fotoreaktsioon tahkises, mille tulemusena väga kitsas spektripiirkonnas kahaneb valguse neeldumine (neeldumisspektris on jälgitav nn spektraalsälk). Nähtuse avastasid 1974. a. Tartu füüsikud Anshel Gorokhovsky, Rein Kaarli ja Ljubov Rebane [1].

Spektraalsälkamise põhimõtte-skeem.

Monokromaatne laservalgus ergastab vaid neid lisandimolekule, mille neeldumisjoon spektris (punane vasakpoolsel joonisel) on laseriga resonantsis. Nii kutsutakse esile fotokeemiline reaktsioon, mille tulemusel laseri poolt ergastatud molekulid kaotavad võime neelata valgust endisel sagedusel  – spektrisse tekkib “sälk” (parempoolne joonis).

Rakendused

Laboratoorselt on demonstreeritud suurt hulka spektraalsälkamise rakendusi nagu ülitihe optiline infosalvestus spektraalse mõõtme kasutamisega, optilised kitsasribafiltrid, aeg-ruumiline holograafia, väljade (deformatsiooniväli tahkistes, elektriväli jt.) visualiseerimine ja salvestamine jt. Kõigi nimatatud meetodite üldiseks puuduseks on senini olnud vajadus viia töökeskkonnad väga madalatele temperatuuridele (kuni vedela heeliumi keemistemperatuurini 4,2 K).

Näidised

E48.1. Sälkamismaterjalid: oktaetüülporfiini lisandiga polüstüreen (tumepunane), saadud monomeeri (stüreeni) polümerisatsioonil, milles oli eelnevalt lahustatud lisand.
E48.2. Sälkamismaterjalid: kloriini lisandiga polüstüreen (roheline). Kile on saadud polüstüreeni ja lisandi lahustamisega madalamolekulaarses lahustis järgneva lahusti väljaaurutamisega.

Kõrval lisanditeta polüstüreenist silinder (värvuseta).

Viited:

1. A. A. Gorokhovskii, R. K. Kaarli and L. A. Rebane, JETP Lett. 20 (1974) 216.

Tänu: Hudo Jõgi, Inna Rebane, Indrek Renge

Koostas: JK