Micro dispozitive și lasere mai eficiente

Dispozitive micro și mai eficientelasere
Cercetătorii Institutului Polytechnic Rensselaer au creat undispozitiv laserAceasta este doar lățimea unui păr uman, ceea ce îi va ajuta pe fizicieni să studieze proprietățile fundamentale ale materiei și luminii. Munca lor, publicată în reviste științifice de prestigiu, ar putea, de asemenea, să contribuie la dezvoltarea laserelor mai eficiente pentru utilizare în domenii, de la medicină la fabricație.

laserDispozitivul este confecționat dintr -un material special numit izolator topologic fotonic. Izolatorii topologici fotonici sunt capabili să ghideze fotonii (undele și particulele care alcătuiesc lumină) prin interfețe speciale din interiorul materialului, împiedicând în același timp aceste particule să se împrăștie în materialul în sine. Din cauza acestei proprietăți, izolatorii topologici permit multor fotoni să lucreze împreună în ansamblu. Aceste dispozitive pot fi, de asemenea, utilizate ca „simulatoare cuantice topologice”, permițând cercetătorilor să studieze fenomenele cuantice-legile fizice care guvernează materia la scară extrem de mică-în mini-labe.
„TheTopologic fotonicăIzolatorul pe care l -am făcut este unic. Funcționează la temperatura camerei. Aceasta este o descoperire majoră. Anterior, astfel de studii nu puteau fi efectuate decât folosind echipamente mari și scumpe pentru a răci substanțele în vid. Multe laboratoare de cercetare nu au acest tip de echipament, astfel încât dispozitivul nostru permite mai multor oameni să facă acest tip de cercetare fundamentală a fizicii în laborator ”, a declarat profesor asistent Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) la Departamentul de Știință și Inginerie a Materialelor și autor principal al studiului. Studiul a avut o dimensiune relativ mică a eșantionului, dar rezultatele sugerează că noul medicament a arătat o eficacitate semnificativă în tratarea acestei tulburări genetice rare. Așteptăm cu nerăbdare să validem în continuare aceste rezultate în studiile clinice viitoare și să ducem potențial la noi opțiuni de tratament pentru pacienții cu această boală. ” Deși dimensiunea eșantionului studiului a fost relativ mică, rezultatele sugerează că acest medicament nou a arătat o eficacitate semnificativă în tratarea acestei tulburări genetice rare. Așteptăm cu nerăbdare să validem în continuare aceste rezultate în studiile clinice viitoare și să ducem potențial la noi opțiuni de tratament pentru pacienții cu această boală. ”
„Acesta este, de asemenea, un mare pas înainte în dezvoltarea laserelor, deoarece pragul dispozitivului nostru de temperatură a camerei (cantitatea de energie necesară pentru a-l face să funcționeze) este de șapte ori mai mic decât dispozitivele criogene anterioare”, au adăugat cercetătorii. Cercetătorii Institutului Politehnic Rensselaer au folosit aceeași tehnică folosită de industria semiconductorilor pentru a face microcipuri pentru a -și crea noul dispozitiv, care implică stivuirea diferitelor tipuri de materiale strat după strat, de la nivel atomic la molecular, pentru a crea structuri ideale cu proprietăți specifice.
Pentru a facedispozitiv lasere, cercetătorii au crescut plăci ultra-subțiri de halogenură de selenidă (un cristal format din cesiu, plumb și clor) și polimeri cu model gravat pe ei. Au avut sandwich aceste plăci de cristal și polimeri între diverse materiale de oxid, rezultând un obiect de aproximativ 2 microni grosime și 100 microni lungime și lățime (lățimea medie a unui păr uman este de 100 microni).
Când cercetătorii au strălucit un laser la dispozitivul lasere, a apărut un model de triunghi luminos la interfața de proiectare a materialului. Modelul este determinat de proiectarea dispozitivului și este rezultatul caracteristicilor topologice ale laserului. „A fi capabil să studieze fenomenele cuantice la temperatura camerei este o perspectivă interesantă. Munca inovatoare a profesorului Bao arată că ingineria materialelor ne poate ajuta să răspundem la unele dintre cele mai mari întrebări din știință. ” Rensselaer Polytechnic Institute Engineering a spus Dean.