Mikro qurilmalar va undan samaraliroqlazerlar
Rensselaer politexnika instituti tadqiqotchilari yaratdilarlazer qurilmasibu atigi inson sochining kengligi bo'lib, bu fiziklarga materiya va yorug'likning asosiy xususiyatlarini o'rganishga yordam beradi. Ularning nufuzli ilmiy jurnallarda nashr etilgan ishlari tibbiyotdan tortib ishlab chiqarishgacha bo'lgan sohalarda foydalanish uchun samaraliroq lazerlarni ishlab chiqishga ham yordam berishi mumkin.
ThelazerQurilma fotonik topologik izolyator deb ataladigan maxsus materialdan tayyorlangan. Fotonik topologik izolyatorlar fotonlarni (yorug'likni tashkil etuvchi to'lqinlar va zarrachalar) material ichidagi maxsus interfeyslar orqali yo'naltirishga qodir, shu bilan birga bu zarrachalarning materialning o'zida tarqalishining oldini oladi. Ushbu xususiyat tufayli topologik izolyatorlar ko'plab fotonlarning bir butun sifatida birgalikda ishlashiga imkon beradi. Ushbu qurilmalardan topologik "kvant simulyatorlari" sifatida ham foydalanish mumkin, bu esa tadqiqotchilarga kvant hodisalarini - materiyani juda kichik miqyosda boshqaradigan fizik qonunlarni - mini-laboratoriyalarda o'rganish imkonini beradi.
"Thefotonik topologikBiz yaratgan izolyator noyobdir. U xona haroratida ishlaydi. Bu katta yutuq. Ilgari bunday tadqiqotlar faqat vakuumda moddalarni sovutish uchun katta, qimmatbaho uskunalar yordamida amalga oshirilishi mumkin edi. Ko'pgina tadqiqot laboratoriyalarida bunday uskunalar yo'q, shuning uchun bizning qurilmamiz ko'proq odamlarga laboratoriyada bunday fundamental fizika tadqiqotlarini o'tkazish imkonini beradi, dedi Rensselaer Politexnika Instituti (RPI) Materialshunoslik va muhandislik kafedrasi dotsenti va tadqiqotning katta muallifi. Tadqiqotda namunaviy o'lcham nisbatan kichik edi, ammo natijalar shuni ko'rsatadiki, yangi preparat ushbu noyob genetik kasallikni davolashda sezilarli samaradorlikni ko'rsatdi. Biz ushbu natijalarni kelajakdagi klinik sinovlarda yanada tasdiqlashni va ushbu kasallikka chalingan bemorlar uchun yangi davolash usullarini yaratishni intiqlik bilan kutmoqdamiz. Tadqiqotning namunaviy o'lchami nisbatan kichik bo'lsa-da, natijalar shuni ko'rsatadiki, ushbu yangi preparat ushbu noyob genetik kasallikni davolashda sezilarli samaradorlikni ko'rsatdi. Biz ushbu natijalarni kelajakdagi klinik sinovlarda yanada tasdiqlashni va ushbu kasallikka chalingan bemorlar uchun yangi davolash usullarini yaratishni intiqlik bilan kutmoqdamiz.
“Bu lazerlarni rivojlantirishda katta qadamdir, chunki bizning xona haroratidagi qurilma chegarasi (uni ishlashi uchun zarur bo'lgan energiya miqdori) avvalgi kriogen qurilmalarga qaraganda yetti baravar past”, deb qo'shimcha qilishdi tadqiqotchilar. Rensselaer politexnika instituti tadqiqotchilari o'zlarining yangi qurilmasini yaratish uchun yarimo'tkazgichlar sanoatida mikrochiplar yaratishda qo'llanilgan texnikadan foydalanishdi, bu esa turli xil materiallarni atom darajasidan molekulyar darajagacha qatlamma-qavat qilib joylashtirishni o'z ichiga oladi va o'ziga xos xususiyatlarga ega ideal tuzilmalarni yaratadi.
Qilish uchunlazer qurilmasiTadqiqotchilar selenid galidining (seziy, qo'rg'oshin va xlordan tashkil topgan kristall) ultra yupqa plastinkalarini o'stirib, ularga naqshli polimerlarni qo'shishdi. Ular bu kristall plastinkalar va polimerlarni turli oksid materiallari orasiga joylashtirdilar, natijada qalinligi taxminan 2 mikron va uzunligi va kengligi 100 mikron bo'lgan obyekt paydo bo'ldi (inson sochining o'rtacha kengligi 100 mikron).
Tadqiqotchilar lazer qurilmasiga lazer nuri tushirganda, material dizayni interfeysida yorqin uchburchak naqsh paydo bo'ldi. Naqsh qurilma dizayni bilan belgilanadi va lazerning topologik xususiyatlarining natijasidir. “Xona haroratida kvant hodisalarini o'rganish imkoniyati hayajonli istiqboldir. Professor Baoning innovatsion ishi shuni ko'rsatadiki, materiallar muhandisligi bizga fandagi eng katta savollarga javob berishga yordam beradi”, dedi Rensselaer Politexnika Instituti muhandislik dekani.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 1-iyul