マイクロデバイスとより効率的なレーザー

マイクロデバイスとより効率的ですレーザー
Rensselaer Polytechnic Instituteの研究者が作成しましたレーザーデバイスそれは人間の髪の幅に過ぎず、物理学者は物質と光の基本的な特性を研究するのに役立ちます。名誉ある科学雑誌に掲載された彼らの作品は、医学から製造までの分野で使用するためのより効率的なレーザーの開発にも役立ちます。

レーザデバイスは、フォトニックトポロジー絶縁体と呼ばれる特別な材料で作られています。フォトニックトポロジカル絶縁体は、材料内の特別な界面から光​​子（光を構成する波と粒子）を導くことができ、これらの粒子が材料自体に散乱するのを防ぎます。このプロパティのため、トポロジカル絶縁体は、多くの光子が全体として連携することを可能にします。これらのデバイスは、トポロジーの「量子シミュレーター」として使用することもできます。これにより、研究者は、ミニラブでは、非常に小さなスケールで物質を支配する物理的法則である量子現象を研究できます。
「フォトニックトポロジー私たちが作った絶縁体はユニークです。室温で動作します。これは大きなブレークスルーです。以前は、そのような研究は、真空中の物質を冷却するために、大きな高価な機器を使用してのみ実施できました。多くの研究室にはこの種の機器がないため、当社のデバイスは、より多くの人々が研究室でこの種の基本的な物理学研究を行うことを可能にします」と、Renselaer Polytechnic Institute（RPI）材料科学および工学部および研究の上級著者の助教授は述べています。この研究には比較的小さなサンプルサイズがありましたが、結果は、このまれな遺伝性障害の治療において、新規薬物が有意な有効性を示していることを示唆しています。将来の臨床試験でこれらの結果をさらに検証し、この病気の患者の新しい治療オプションにつながる可能性があることを楽しみにしています。」この研究のサンプルサイズは比較的小さかったが、この発見は、この新しい薬物がこのまれな遺伝性障害の治療において有意な有効性を示していることを示唆している。将来の臨床試験でこれらの結果をさらに検証し、この病気の患者の新しい治療オプションにつながる可能性があることを楽しみにしています。」
「これは、室温のデバイスのしきい値（機能させるために必要なエネルギー量）が以前の極低温デバイスの7倍低いため、レーザーの開発においても大きな前進です」と研究者は付け加えました。 Rensselaer Polytechnic Instituteの研究者は、半導体業界で使用される同じ手法を使用して、マイクロチップを作成して新しいデバイスを作成しました。これには、原子レベルから分子レベルまで、さまざまな種類の材料層を層ごとに積み重ねて、特定の特性を持つ理想的な構造を作成しました。
を作るレーザーデバイス、研究者は、セレン化ハロゲン化物（セシウム、鉛、塩素で構成された結晶）とエッチングされたパターンポリマーのウルトラ薄板をそれらに増やしました。彼らは、さまざまな酸化物材料の間にこれらの結晶プレートとポリマーを挟み、厚さ約2ミクロン、長さ100ミクロンと幅100ミクロン（人間の髪の平均幅は100ミクロン）になります。
研究者がレーザーデバイスでレーザーを照らしたとき、材料設計インターフェイスに明るい三角形のパターンが現れました。このパターンは、デバイスの設計によって決定され、レーザーのトポロジカル特性の結果です。 「室温で量子現象を研究できることは、刺激的な見通しです。 Bao教授の革新的な仕事は、材料工学が科学の最大の質問のいくつかに答えるのに役立つことを示しています。」 Rensselaer Polytechnic Institute Engineering Dean氏は述べた。