Ultrarychlá laserová spektroskopie
Oddělení kvantové optiky a optoelektroniky katedry chemické fyziky a optiky je zaměřeno
zejména na experimentální výzkum v oblasti ultrarychlé (pikosekundové a femtosekun-
dové časové rozlišení) laserové spektroskopie. Vychází z tradice laserové spektroskopie
a nelineární optiky rozvíjené na katedře od šedesátých let dvacátého století. Za posledních
patnáct let zde byly v několika laboratořích rozpracovány optické metody, které dovolují
studovat ultrarychlé procesy v látkách. Výzkum se v současné době soustředí především
na spintroniku a na rychlé elektronické procesy v polovodičových nanokrystalech (Si,
CdS, CdSe, diamant, kvantové tečky polovodičů typu III-V), které jsou důležité pro moder ní
fotovoltaiku, optoelektroniku a fotoniku.
Spintronika se rychle rozvíjí jako moderní část elektroniky, ve které je možné řídit elek-
tronické procesy pomocí spinu nebo magnetického pole. V případě kombinace se světelnými
signály, například pro změnu spinového stavu elektronů nebo pro řízení magnetizace látek, lze
mluvit o optospintronice. V současné době se na katedře ve spolupráci s Fyzikálním ústavem
Akademie věd ČR buduje společná laboratoř optospintroniky.
V oblasti studia dynamiky elektronů v nanokrystalech se zkoumají relaxační a re kom-
binační kanály fotoexcitovaných nosičů náboje. Důležitým cílem je přitom dosáhnout jejich
řízení tak, aby bylo možné například optimalizovat zářivou rekombinaci pro získání laseru,
jehož aktivním prostředím by byly křemíkové nanokrystaly, nebo zajistit optimální sepa-
raci a přenos fotoexcitovaného náboje v případě použití nanokrystalů ve fotovoltaických
prv cích. Studovaný vliv vnějšího prostředí na ultrarychlé elektronové procesy v nanodia-
mantu nachází uplatnění v jeho senzorických aplikacích. Pro další rozvoj optiky s vysokými
světelnými toky je nezbytná znalost nelineárních optických vlastností materiálů, které se
také v laserových laboratořích oddělení intenzivně zkoumají.
Pozornost je věnována také teoretickému studiu interakce světla s nanostrukturami,
ze jména mikroskopickému popisu jevů, které jsou studovány experimentálně.
Femtosekundová laserová laboratoř na katedře chemické fyziky a optiky
Fyzika: Moderní opti cká spektroskopie
59