Mikro zariadenia a efektívnejšie lasery

Mikro zariadenia a efektívnejšielasery
Rensselaer Polytechnic Institute Vedci vytvorililaserové zariadenieTo je iba šírka ľudských vlasov, ktorá pomôže fyzikom študovať základné vlastnosti hmoty a svetla. Ich práca, publikovaná v prestížnych vedeckých časopisoch, by tiež mohla pomôcť vyvinúť efektívnejšie lasery na použitie v oblastiach od medicíny po výrobu.

TenlaserZariadenie je vyrobené zo špeciálneho materiálu nazývaného fotonický topologický izolátor. Fotonické topologické izolátory sú schopné usmerňovať fotóny (vlny a častice, ktoré tvoria svetlo) cez špeciálne rozhrania vo vnútri materiálu, pričom bránia týmto časticám rozptýliť sa v samotnom materiáli. Z dôvodu tejto vlastnosti topologické izolátory umožňujú mnohým fotónom spolupracovať ako celok. Tieto zariadenia sa dajú použiť aj ako topologické „kvantové simulátory“, ktoré umožňujú výskumným pracovníkom študovať kvantové javy-fyzikálne zákony, ktoré riadia hmotu v extrémne malých mierkach-v mini-laboch.
""fotonický topologickýIzolátor, ktorý sme vytvorili, je jedinečný. Funguje to pri izbovej teplote. Toto je hlavný prielom. Predtým sa tieto štúdie mohli vykonať iba pomocou veľkého, drahého vybavenia na chladenie látok vo vákuu. Mnoho výskumných laboratórií nemá tento druh vybavenia, takže naše zariadenie umožňuje viac ľuďom robiť tento druh základného fyzického výskumu v laboratóriu, “povedal Rensselaer Polytechnic Institute Institute (RPI) odborného asistenta na Katedre vedy o materiáloch a inžinierstve a hlavný autor štúdie. Štúdia mala relatívne malú veľkosť vzorky, ale výsledky naznačujú, že nové liečivo preukázali významnú účinnosť pri liečbe tejto zriedkavej genetickej poruchy. Tešíme sa na ďalšie potvrdenie týchto výsledkov v budúcich klinických štúdiách a potenciálne vedie k novým možnostiam liečby u pacientov s týmto ochorením. “ Aj keď veľkosť vzorky štúdie bola relatívne malá, zistenia naznačujú, že toto nové liečivo preukázalo významnú účinnosť pri liečbe tejto zriedkavej genetickej poruchy. Tešíme sa na ďalšie potvrdenie týchto výsledkov v budúcich klinických štúdiách a potenciálne vedie k novým možnostiam liečby u pacientov s týmto ochorením. “
„Je to tiež veľký krok vpred vo vývoji laserov, pretože naša prahová hodnota zariadenia na teplotu miestnosti (množstvo energie potrebnej na to, aby fungovala) je sedemkrát nižšia ako predchádzajúce kryogénne zariadenia,“ dodali vedci. Vedci Rensselaer Polytechnic Institute Vedci používali rovnakú techniku, akú používa polovodičový priemysel na výrobu mikročipov na vytvorenie svojho nového zariadenia, ktoré zahŕňa stohovanie rôznych druhov vrstvy materiálov po vrstve, od atómovej po molekulárnu úroveň, aby sa vytvorili ideálne štruktúry so špecifickými vlastnosťami.
Urobiťlaserové zariadenie, vedci rástli ultra tenké doštičky halogenidu selenidu (kryštál zložený z cézia, olova a chlóru) a leptaných vzorovaných polymérov na nich. Tieto kryštálové platne a polyméry vložené medzi rôzne oxidové materiály, čo vedie k objektu hrubý asi 2 mikróny a 100 mikrónov dlhé a široké (priemerná šírka ľudských vlasov je 100 mikrónov).
Keď vedci pri laserovom zariadení žiarili laser, na rozhraní navrhovania materiálu sa objavil svetelný vzor trojuholníka. Vzor je určený návrhom zariadenia a je výsledkom topologických charakteristík lasera. „Schopnosť študovať kvantové javy pri izbovej teplote je vzrušujúcou vyhliadkou. Inovatívna práca profesora Baoa ukazuje, že materiálové inžinierstvo nám môže pomôcť odpovedať na niektoré z najväčších otázok vo vede. “ Rensselaer Polytechnic Institute Engineering Dean povedal.