| 0 |
|
Работы, возглавляемые профессором Аризонского госуниверситета (ASU) Цунь-Чжэн Нином (Cun-Zheng Ning), привели к созданию первых нанолазеров, способных функционировать при комнатных температурах с питанием от батарей. Детали исследования, открывающего нанолазерам дорогу во многие приложения современной электроники, изложены в статье, опубликованной в Optics Express.
До сих пор сверхминиатюрные лазеры могли работать только с оптической накачкой от более крупного лазера. Предыдущие прототипы с электрическим питанием требовали охлаждения до криогенных температур и были способны действовать только в импульсном режиме.
Для решения этих проблем Нину и его коллегам потребовалось почти семь лет. Еще до прихода в ASU, работая в исследовательском центре NASA, Нин вместе со стажером Алексом Масловым (Alex Maslov) смог добиться значительного уменьшения размеров нанолазера, предложив конструкцию из полупроводникового провода с серебряным покрытием. Четыре года назад с участием профессора Технологического университета Эйндховена (Нидерланды) Мартина Хилла (Martin Hill) команде удалось создать самый тонкий нанолазер, действующий при низких температурах, а спустя два года рабочая температура была повышена до 260 °K.
Примерно год назад ученые сообщили в журнале Physical Review B об экспериментальном устройстве, функционирующем в комнатных условиях, однако перебои в его работе, обусловленные избыточным нагревом, не позволили тогда счесть эту демонстрацию убедительной.
И наконец, последними результатами стало восьмикратное улучшение рабочих характеристик, и устойчивое непрерывное функционирование в течение продолжительного времени.
Подобные нанолазеры, питающиеся от обычных батареек, как утверждает Нин, позволят улучшить быстродействие компьютеров и пропускную способность Интернета, смогут применяться в качестве источников света во всевозможных датчиках и сенсорах.
Помимо практического значения работа ученых ASU представляет существенную ценность и для академических исследований. Она впервые показала, что тепловые потери при нагреве металла не являются непреодолимым препятствием для функционирования нанолазеров с металлической полостью и электрическим питанием при комнатной температуре. До сих пор было принято считать, что электрическая накачка приводит к быстрому нагреву металлов в нанолазерах и делает невозможной их непрерывную работу.
Физические механизмы взаимодействия фотонов с металлическими структурами в столь малом масштабе пока понятны не до конца, однако появление действующих при комнатной температуре нанолазеров поможет заняться их исследованием наиболее эффективно.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
