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Erschienen in: Optical and Quantum Electronics 2/2020

01.02.2020

Nanoparticle formation in nanoporous structures and applications

verfasst von: Emilio Mariotti, Carmela Marinelli, Simone Caporali, Cristina Cicali, Nicolò Papi, Francesco Sarri, Andrea Vanella, Roberto Cecchi, Leonardo Stiaccini, Alen Khanbekyan, Rafael Drampyan, Igor Gladskikh, Tigran Vartanyan

Erschienen in: Optical and Quantum Electronics | Ausgabe 2/2020

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Abstract

In this paper, we present a series of experiments where alkali atoms have been implanted in nanoporous structures, in such a way that, by light, we can induce and control the formation and the destruction of alkali nanoparticles, having slightly different average sizes and shapes: the key role is given by photo-desorption processes (the so called light induced atom desorption and surface plasmon induced desorption effects). The porous materials are both commercial glasses and “home made” thin films of alumina. While the borosilicates, filled by Rubidium, Cesium, Potassium or Sodium, have been studied in dedicated sealed absorption cells, porous alumina samples have been investigated in a Ultra High Vacuum chamber. As an application, the illumination of a porous sample by a structured laser beam, as generated by a conical lens, allows for the preparation of ordered nanoparticle patterns on micrometric scale resolution: these new systems are promising in the growing field of all-optical photonic devices.

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Literatur
Zurück zum Zitat Burchianti, A., et al.: Light-induced atomic desorption from porous silica. Europhys. Lett. 67(6), 983–989 (2004)ADSCrossRef Burchianti, A., et al.: Light-induced atomic desorption from porous silica. Europhys. Lett. 67(6), 983–989 (2004)ADSCrossRef
Zurück zum Zitat Burchianti, A., Bogi, A., Marinelli, C., Maibohm, C., Mariotti, E., Moi, L.: Reversible light-controlled formation and evaporation of rubidium clusters in nanoporous silica. Phys. Rev. Lett. 97(15), 157404 (2006)ADSCrossRef Burchianti, A., Bogi, A., Marinelli, C., Maibohm, C., Mariotti, E., Moi, L.: Reversible light-controlled formation and evaporation of rubidium clusters in nanoporous silica. Phys. Rev. Lett. 97(15), 157404 (2006)ADSCrossRef
Zurück zum Zitat Burchianti, A., Bogi, A., Marinelli, C., Maibohm, C., Mariotti, E., Sanguinetti, S., Moi, L.: Optical characterization and manipulation of alkali metal nanoparticles in porous silica. Eur. Phys. J. D 49(2), 201–210 (2008a)ADSCrossRef Burchianti, A., Bogi, A., Marinelli, C., Maibohm, C., Mariotti, E., Sanguinetti, S., Moi, L.: Optical characterization and manipulation of alkali metal nanoparticles in porous silica. Eur. Phys. J. D 49(2), 201–210 (2008a)ADSCrossRef
Zurück zum Zitat Burchianti, A., Bogi, A., Marinelli, C., Mariotti, E., Moi, L.: Optical recording in Rb loaded-porous glass by reversible photoinduced phase transformations. Opt. Express 16(2), 1377–1384 (2008b)ADSCrossRef Burchianti, A., Bogi, A., Marinelli, C., Mariotti, E., Moi, L.: Optical recording in Rb loaded-porous glass by reversible photoinduced phase transformations. Opt. Express 16(2), 1377–1384 (2008b)ADSCrossRef
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Zurück zum Zitat Guenoun, P., Gastaud, R., Perrot, F., Beysens, D.: Spinodal decomposition patterns in an isodensity critical binary fluid: direct-visualization and light-scattering analyses. Phys. Rev. A 36(10), 4876–4890 (1987)ADSCrossRef Guenoun, P., Gastaud, R., Perrot, F., Beysens, D.: Spinodal decomposition patterns in an isodensity critical binary fluid: direct-visualization and light-scattering analyses. Phys. Rev. A 36(10), 4876–4890 (1987)ADSCrossRef
Zurück zum Zitat Herman, R.M., Wiggins, T.A.: Production and uses of diffractionless beams. J. Opt. Soc. Am. A 8(6), 932–942 (1991)ADSCrossRef Herman, R.M., Wiggins, T.A.: Production and uses of diffractionless beams. J. Opt. Soc. Am. A 8(6), 932–942 (1991)ADSCrossRef
Zurück zum Zitat Mariotti, E., Atutov, S.N., Meucci, M., Bicchi, P., Marinelli, C., Moi, L.: Dynamics of rubidium light-induced atom desorption (liad). Chem. Phys. 187(1–2), 111–115 (1994)CrossRef Mariotti, E., Atutov, S.N., Meucci, M., Bicchi, P., Marinelli, C., Moi, L.: Dynamics of rubidium light-induced atom desorption (liad). Chem. Phys. 187(1–2), 111–115 (1994)CrossRef
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Metadaten
Titel
Nanoparticle formation in nanoporous structures and applications
verfasst von
Emilio Mariotti
Carmela Marinelli
Simone Caporali
Cristina Cicali
Nicolò Papi
Francesco Sarri
Andrea Vanella
Roberto Cecchi
Leonardo Stiaccini
Alen Khanbekyan
Rafael Drampyan
Igor Gladskikh
Tigran Vartanyan
Publikationsdatum
01.02.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Optical and Quantum Electronics / Ausgabe 2/2020
Print ISSN: 0306-8919
Elektronische ISSN: 1572-817X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11082-020-2208-y

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