Mikroenheter og mer effektive lasere

Mikroenheter og mer effektivelasere
Rensselaer Polytechnic Institute -forskere har opprettet enlaserenhetDet er bare bredden på et menneskehår, som vil hjelpe fysikere til å studere de grunnleggende egenskapene til materie og lys. Deres arbeid, publisert i prestisjetunge vitenskapelige tidsskrifter, kan også bidra til å utvikle mer effektive lasere for bruk i felt som spenner fra medisin til produksjon.

DelaserEnheten er laget av et spesielt materiale som kalles en fotonisk topologisk isolator. Fotoniske topologiske isolatorer er i stand til å lede fotoner (bølgene og partiklene som utgjør lys) gjennom spesielle grensesnitt inne i materialet, mens de forhindrer disse partiklene i å spre seg i selve materialet. På grunn av denne egenskapen gjør topologiske isolatorer mange fotoner å samarbeide som helhet. Disse enhetene kan også brukes som topologiske "kvantesimulatorer", slik at forskere kan studere kvantefenomener-de fysiske lovene som styrer betyr noe på ekstremt små skalaer-i mini-labs.
"Defotonisk topologiskIsolator vi laget er unik. Det fungerer ved romtemperatur. Dette er et stort gjennombrudd. Tidligere kunne slike studier bare utføres ved hjelp av stort, dyrt utstyr for å avkjøle stoffer i et vakuum. Mange forskningslaboratorier har ikke denne typen utstyr, så enheten vår gjør det mulig for flere å gjøre denne typen grunnleggende fysikkforskning i laboratoriet, sier Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) assisterende professor i Institutt for materialvitenskap og ingeniørvitenskap og seniorforfatter av studien. Studien hadde en relativt liten prøvestørrelse, men resultatene antyder at det nye medikamentet har vist betydelig effekt i behandlingen av denne sjeldne genetiske lidelsen. Vi ser frem til å validere disse resultatene ytterligere i fremtidige kliniske studier og potensielt føre til nye behandlingsalternativer for pasienter med denne sykdommen. ” Selv om prøvestørrelsen på studien var relativt liten, antyder funnene at dette nye medikamentet har vist betydelig effekt i behandlingen av denne sjeldne genetiske lidelsen. Vi ser frem til å validere disse resultatene ytterligere i fremtidige kliniske studier og potensielt føre til nye behandlingsalternativer for pasienter med denne sykdommen. ”
"Dette er også et stort skritt fremover i utviklingen av lasere fordi vår terskel for romtemperaturenhet (mengden energi som kreves for å få den til å fungere) er syv ganger lavere enn tidligere kryogene enheter," la forskerne til. Rensselaer Polytechnic Institute -forskere brukte den samme teknikken som brukes av halvlederindustrien for å lage mikrobrikker for å lage sin nye enhet, som innebærer å stable forskjellige typer materialer lag for lag, fra atom til molekylært nivå, for å lage ideelle strukturer med spesifikke egenskaper.
Å lagelasere enhet, Forskerne dyrket ultratynne plater av selenidhalogenid (en krystall som består av cesium, bly og klor) og etsede mønstrede polymerer på dem. De klandret disse krystallplatene og polymerene mellom forskjellige oksydmaterialer, noe som resulterte i et objekt omtrent 2 mikron tykke og 100 mikron lang og bredt (gjennomsnittlig bredde på et menneskehår er 100 mikron).
Da forskerne lyste en laser ved Lasers -enheten, dukket det opp et lysende trekantmønster ved materialdesigngrensesnittet. Mønsteret bestemmes av enhetsdesign og er resultatet av laserens topologiske egenskaper. Å kunne studere kvantefenomener ved romtemperatur er et spennende utsikter. Professor Baos innovative arbeid viser at materialteknikk kan hjelpe oss med å svare på noen av de største spørsmålene innen vitenskap. ” Rensselaer Polytechnic Institute Engineering Dean sa.