2014-04-04

Акустичний лазер

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 голосів)

Сазер генерує сфокусофаний пучок

Спершу це була всього-на-всього ідея, яка народилася виключно завдяки допитливості фізиків, але тепер новий тип «лазера», що генерує надвисокочастотні акустичні хвилі замість оптичних, зробив значний крок вперед, ставши справжньою технологією 21-го століття, унікальною і перспективною.

Через півстоліття після першого запуску робочого лазера, що ознаменував собою початок науково-технічної революції в оптиці, новий пристрій несе з собою значні зміни в акустиці. Група фізиків з Ноттінгемського університету (The University of Nottingham), Англія у співпраці з колегами з Інституту фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова, Україна представила робочий зразок пристрою, який може випускати сфокусоване акустичне випромінювання з терагерцовими частотами.

Результати досліджень і розробок опубліковані в журналі Physical Review B (Terahertz acoustic oscillations by stimulated phonon emission in an optically pumped superlattice).

Подібні пристрої отримали, за аналогією з лазерами, назву сазер або акустичний лазер. Конструктивно вони представляють собою чергування тонких пластин з напівпровідникових матеріалів (у даному випадку, арсеніду галію і алюмінію). Сазери працюють на засадах, дивно схожих на принципи роботи лазерів. 

Для запуску пристрою на верхній напівпровідниковий шар направляють пучок фотонів. Електрони речовини збуджуються, а потім, втрачаючи енергію, випускають фонони - квазічастинки, кванти коливального руху. Відбиваючись від меж розділу шарів, повторно взаємодіючи з електронами і поширюючись по стопці напівпровідникових пластин, фонони досягають нижнього шару; на виході виходить сфокусоване ультразвукове випромінювання. У розглянутій роботі дія пристрою оцінювалася за тим впливом, який він чинив на розташовану на деякій відстані поверхню: дослідники зареєстрували поява фононів в обмеженій області цієї поверхні.

Сазери, що працюють на більш низьких (гігагерцових) частотах, вже демонструвалися раніше, проте особливого успіху не здобули, оскільки вченим відомі і більш ефективні методи генерації звукового випромінювання на цих частотах. За словами авторів, терагерцовий сазер повинен привернути увагу фахівців, оскільки технології отримання когерентних звукових хвиль у цьому діапазоні поки не так сильно розвинені. Більш того, на думку деяких експертів в даній області сазери мають величезні перспективи у нанотехнології. Потужне джерело когерентних фононів - ефективний інструмент для безконтактного дослідження нанорозмірних об'єктів.

За матеріалами nanonewsnet.ru.

Коментарі:

blog comments powered by Disqus