Licht versterken met nano-antennes voor toekomstige lichtbronnen

Said Rahimzadeh-Kalaleh Rodriguez promoveerde gisteren cum laude op zijn onderzoek naar het gebruik van een rooster van metalen nanodeeltjes als nano-antennes. Met deze piepkleine lichtbronnen kan licht versterkt en gericht uitgezonden worden, wat van belang is voor de ontwikkeling van witte LEDs en andere toekomstige lichtbronnen. Rodriguez voerde zijn onderzoek uit bij Philips Research en hij is gepromoveerd aan  de faculteit Technische Natuurkunde, onder begeleiding van promotor prof.dr. Jaime Gómez Rivas.

Rodriguez onderzocht de interactie tussen licht en metalen nanodeeltjes. Licht brengt de vrije elektronen in deze deeltjes in beweging, waardoor een bijzonder golfje ontstaat aan het oppervlak van de deeltjes. Vervolgens wordt de energie van deze golfjes uitgezonden als licht, maar sterker en gerichter dan het oorspronkelijke licht. Omdat dit effect lijkt op wat een antenne doet, worden de metalen nanodeeltjes ook wel optische antennes genoemd, of kortweg ‘nano-antennes’.

Productiviteit
Rodriguez keek naar een heel rooster van metalen nanodeeltjes, dus een verzameling aan nano-antennes, waardoor een sterkere interactie met licht plaatsvindt en licht nog gerichter is te sturen. Ook al richtte hij zich in onderzoek voornamelijk op fundamentele aspecten van dit systeem, zoals hoe lichtbronnen (quantumdots  of moleculen) aan het rooster kunnen koppelen, zijn inzichten zijn van belang voor de ontwikkeling van bijvoorbeeld witte LEDs. Dit zijn in feite blauwe LEDs in combinatie met fosfor, waarbij het fosfor dient om het blauwe licht in andere kleuren om te zetten, zodat wit licht ontstaat. Met de aanwezigheid van een rooster nano-antennes zou een veel sterkere lichtemissie mogelijk zijn, wat in de toekomst wellicht leidt tot goedkopere of efficiëntere LEDs.

Zijn begeleider prof.dr. Jaime Gómez Rivas is bijzonder te spreken over het werk van Rodriguez.“Toen hij begon was dit onderzoeksveld nog relatief nieuw, maar mede dankzij Said zijn tegenwoordig veel onderzoeksgroepen geïnteresseerd geraakt.” Daarnaast was Gómez Rivas onder de indruk van de productiviteit van zijn promovendus. “Said leverde zelfs meer output dan in zijn proefschrift paste. Inmiddels heeft hij al vijftien wetenschappelijke publicaties op zijn naam staan, vier patenten en gaf hij gedurende zijn onderzoek elf voordrachten en twaalf posterpresentaties bij conferenties.”

Curriculum vitae
Said Rahimzadeh-Kalaleh Rodriguez (1983, Mexico) studeerde Engineering Physics aan de Embry-Riddle Aeronautical University (VS) en deed een Erasmus Mundus Masters van de Europese Commissieaan de Royal Institute of Technology (Zweden) en de Universiteit Gent (België). Zijn masterthesis werd door een samenwerking van Europese universiteiten beoordeeld als beste van het jaar. In 2010 startte hij zijn promotieonderzoek in de onderzoeksgroep Surface Photonics, in samenwerking met FOM-instituut AMOLF en Philips.

Gisteren verdedigde hij zijn proefschrift Coupling Light and Matter in Metallic Nanoparticle Arrays, dat met cum laude werd beoordeeld. Promoties die de eervolle vermelding ‘cum laude’ krijgen zijn relatief zeldzaam. Gemiddeld vijf procent van de proefschriften komt ervoor in aanmerking.