Laser küpsetab nanomaterjale
Tiit Kändler

Füüsika Instituudis on äsja töökorda saadud seade, mille abil kõige erinevamatest ainetest saab ehitada kõige õhukesemaid kilesid. Füüsik Raivo Jaaniso näitab keerulist Tartus valmistatud vaakumseadet, mille sees uusi ja looduses olematuid materjale valmistama hakatakse. See näeb välja nagu hiiglaslik mesikärg. Ainult et vaha asemel on selle ehitamiseks kasutatud roostevaba terast.

Kärje südamesse asetatakse toorainest märklaud. Kui nüüd võimsate laserimpulssidega märklauda pommitada, siis lendab aine seda ootavale alusele. Ning moodustub imeõhuke kiht. Ühe kihi selga võib tulistada mõnest teisest ainest moodustunud kihi ja nii edasi. Selliseid nanovõileibu on vaja nii optilise side pidamiseks kui üliväikeste laserite valmistamiseks. Viimastel aastatel on just sellisel laserpihustamise meetodil hakatud katsetama uute ja seniolematute omadustega materjalide valmistamist. Õnnekombel on Tartu füüsikutel selleks sobilik laser osta siitsamast lähedalt, kus eksimeerlasereid toodetakse.Et vajalik kile moodustuks, tuleb märklauda pommitada 50 000 ülilühikese laservälkega. Eritingimustel ei moodustu alusele kile, vaid tillukeste, nanomõõtmeliste punktide kogu. Ehk nagu füüsikud ütlevad, kvantpunktansamblid. “Teatud suurusest allapoole hakkavad aine omadused muutuma ja kvantpunktides saab neid muutusi uurida,” ütleb Jaaniso. Laservälked suudavad tekitada ka teemanti sarnaseid kilesid. Selleks pole vaja muud, kui üht väikest vaakumõliga täidetud katserakku. Kui sellest laservälked läbi kihutada, õli justkui söestub ja lendab aluspinnale. Nii lihtne nanokilede tegemine siiski pole. “Materjalikasvatus on ikka kunst,” tunnistab Jaaniso. Iga aine nõuab oma lähenemist. Iga lähenemine kannatust. Nanomaterjalide välja töötamisel on seetõttu võimalusi ka väiksematel teadusasutustel.

EPL 11. november 2000