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| 포논 방사선을 수신하고 기록하기위한 실험 설정의 개략도. 신용 Konstantin Arutyunov et al. |
요약 :
HSE Tikhonov Moscow Institute of Electronics and Mathematics (MIEM HSE)의 Konstantin Arutyunov 교수는 중국 연구자들과 함께 음 에너지 양자 또는 포논의 일관된 방출이 유도 된 그래 핀 기반 기계 공진기를 개발했습니다. 포논 레이저라고 불리는 이러한 장치는 정보 처리뿐만 아니라 재료의 고전적 및 양자 감지에 적용 할 수있는 광범위한 잠재력을 가지고 있습니다. 이 연구는 Optics Express 저널에 게재되었습니다.
그래 핀 드럼 : 연구원들이 새로운 포논 레이저 디자인 개발
모스크바, 러시아 | 게시일 : 18 년 2021 월 XNUMX 일
전자기 스펙트럼의 양자 인 광자와 유추를 사용하면 소리 에너지 입자 인 포논도 있습니다. 사실, 이것들은 물리학에서 인공적으로 도입 된 물체입니다. 준 입자는 물질의 결정 격자의 진동에 해당합니다.
일부 물질은 조사되면 동일한 파장, 위상 및 편광의 광자를 방출합니다. 자극 방출이라고하는이 과정은 XNUMX 세기 전에 Albert Einstein이 예측했으며 우리 모두가 알고있는 장치 인 레이저의 기초입니다. 최초의 레이저는 약 XNUMX 년 전에 제작되었으며 다양한 분야에서 우리 삶에 확고하게 자리 잡았습니다.
'동일한'포논의 방출을 포함하는 유사한 프로세스는 유추에 의해 포논 레이저 또는 saser라는 장치의 기초가됩니다. 사실 레이저와 같은시기에 예측이되었지만 오랜 기간에 걸쳐 개발 된 실험적 실현은 극소수에 불과하며 업계에서 널리 사용되는 사례는 없습니다.
마그네슘 이온, 반도체, 미세 공동이있는 복합 시스템, 전자 기계 공진기, 나노 입자 및 기타 많은 물질과 시스템은 지난 XNUMX 년 동안 포논 레이저의 활성 매체로 사용되었습니다. 이전 연구와 달리 현재 연구에서는 그래 핀을 사용하여 일관된 음향 여기를 생성했습니다. 그래 핀의 고유 한 특성으로 인해 이러한 공진기는 잠재적으로 널리 사용될 수 있습니다.
그래 핀 공진기는 마이크로 리소그래피에 의해 생성되었습니다. 감광성 폴리머 필름이 실리콘 기판에 증착됩니다. 자외선을 사용하여 특정 구조가 기판에 '그려져'플라즈마 처리를 통해 반복되는 마이크로 캐비티 시스템을 형성 할 수 있습니다. 처리 된 기판은 그래 핀 층으로 덮여 있으며이 '드럼'시스템은 공진기처럼 작동합니다. 즉, 특정 주파수로 생성되면 외부 진동을 증폭합니다.
이러한 '드럼'에 특정 파장의 레이저 광을 조사하면 광자가 실리콘 백킹과 그래 핀 사이에서 반복적으로 반사되어 적절한 주파수의 기계적 진동이 생성되는 광 공동을 형성합니다.
실험적으로 우리는 탄소의 단일 원자 층 또는 그래 핀으로 이루어진 고정 막 인 나노 구조를 조사했습니다. 원자 또는 포논의 진동은 외부 광 복사에 노출되어 활성화되었습니다. '라고 Konstantin Arutyunov는 말합니다. 이 연구는 초소형 물체의 물리학에 상당한 관심을 갖고 있으며 차세대 양자 광 기계 센서 및 변환기를 만들 잠재력을 가지고 있기 때문에 계속 될 것으로 예상됩니다. '
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출처 : http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=56729
