Mikro cihazlar ve daha verimlilazerler
Rensselaer Politeknik Enstitüsü araştırmacıları birlazer cihazıBu, yalnızca bir insan saçının genişliği kadar olup, fizikçilerin maddenin ve ışığın temel özelliklerini incelemelerine yardımcı olacaktır. Prestijli bilimsel dergilerde yayınlanan çalışmaları, tıptan üretime kadar çeşitli alanlarda kullanılmak üzere daha verimli lazerlerin geliştirilmesine de yardımcı olabilir.
OlazerBu cihaz, fotonik topolojik yalıtkan adı verilen özel bir malzemeden yapılmıştır. Fotonik topolojik yalıtkanlar, fotonları (ışığı oluşturan dalgalar ve parçacıklar) malzemenin içindeki özel arayüzlerden geçirirken, bu parçacıkların malzemenin içinde saçılmasını önler. Bu özelliği sayesinde, topolojik yalıtkanlar birçok fotonun bir bütün olarak birlikte çalışmasını sağlar. Bu cihazlar ayrıca topolojik "kuantum simülatörleri" olarak da kullanılabilir ve araştırmacıların mini laboratuvarlarda kuantum olaylarını – maddeyi son derece küçük ölçeklerde yöneten fiziksel yasaları – incelemelerine olanak tanır.
“Thefotonik topolojikÜrettiğimiz yalıtkan benzersiz. Oda sıcaklığında çalışıyor. Bu büyük bir atılım. Daha önce, bu tür çalışmalar yalnızca maddeleri vakumda soğutmak için büyük ve pahalı ekipmanlar kullanılarak yapılabiliyordu. Birçok araştırma laboratuvarında bu tür ekipman yok, bu nedenle cihazımız daha fazla insanın laboratuvarda bu tür temel fizik araştırmaları yapmasını sağlıyor," dedi Rensselaer Politeknik Enstitüsü (RPI) Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nde yardımcı doçent ve çalışmanın kıdemli yazarı. Çalışmanın örneklem büyüklüğü nispeten küçük olsa da, sonuçlar yeni ilacın bu nadir genetik bozukluğun tedavisinde önemli bir etkinlik gösterdiğini düşündürüyor. Gelecekteki klinik çalışmalarda bu sonuçları daha da doğrulamayı ve potansiyel olarak bu hastalığa sahip hastalar için yeni tedavi seçeneklerine yol açmayı dört gözle bekliyoruz."
"Bu aynı zamanda lazerlerin geliştirilmesinde de büyük bir adım çünkü oda sıcaklığındaki cihaz eşiğimiz (çalışması için gereken enerji miktarı) önceki kriyojenik cihazlara göre yedi kat daha düşük," diye ekledi araştırmacılar. Rensselaer Politeknik Enstitüsü araştırmacıları, yeni cihazlarını oluşturmak için yarı iletken endüstrisinin mikroçipler üretmek için kullandığı aynı tekniği kullandılar; bu teknik, belirli özelliklere sahip ideal yapılar oluşturmak için farklı türdeki malzemeleri atomik seviyeden moleküler seviyeye kadar katman katman üst üste yığmayı içeriyor.
Yapmak içinlazer cihazıAraştırmacılar, selenyum halojenürden (sezyum, kurşun ve klordan oluşan bir kristal) ultra ince plakalar yetiştirdiler ve bunların üzerine desenli polimerler işlediler. Bu kristal plakaları ve polimerleri çeşitli oksit malzemeler arasına yerleştirerek yaklaşık 2 mikron kalınlığında ve 100 mikron uzunluğunda ve genişliğinde bir nesne elde ettiler (insan saçının ortalama genişliği 100 mikrondur).
Araştırmacılar lazer cihazına lazer ışını tuttuklarında, malzeme tasarım arayüzünde parlak bir üçgen desen belirdi. Desen, cihaz tasarımı tarafından belirlenir ve lazerin topolojik özelliklerinin bir sonucudur. Rensselaer Politeknik Enstitüsü mühendislik dekanı, "Oda sıcaklığında kuantum olaylarını inceleyebilmek heyecan verici bir olasılık. Profesör Bao'nun yenilikçi çalışması, malzeme mühendisliğinin bilimdeki en büyük soruların bazılarına cevap vermemize yardımcı olabileceğini gösteriyor." dedi.
Yayın tarihi: 01.07.2024