Micro dispositifs et lasers plus efficaces

Micro dispositifs et plus efficacelasers
Les chercheurs du Rensselaer Polytechnic Institute ont créé undispositif laserCe n'est que la largeur d'un cheveux humains, ce qui aidera les physiciens à étudier les propriétés fondamentales de la matière et de la lumière. Leur travail, publié dans des revues scientifiques prestigieuses, pourrait également aider à développer des lasers plus efficaces à utiliser dans des domaines allant de la médecine à la fabrication.

LelaserLe dispositif est fait d'un matériau spécial appelé isolant topologique photonique. Les isolateurs topologiques photoniques sont capables de guider les photons (les vagues et les particules qui composent la lumière) à travers des interfaces spéciales à l'intérieur du matériau, tout en empêchant ces particules de se disperser dans le matériau lui-même. En raison de cette propriété, les isolateurs topologiques permettent à de nombreux photons de travailler ensemble dans son ensemble. Ces appareils peuvent également être utilisés comme «simulateurs quantiques» topologiques, permettant aux chercheurs d'étudier les phénomènes quantiques - les lois physiques qui régissent la matière à des échelles extrêmement petites - dans les mini-laboratoires.
"Letopologique photoniqueL'isolateur que nous avons fait est unique. Il fonctionne à température ambiante. Il s'agit d'une percée majeure. Auparavant, de telles études ne pouvaient être réalisées qu'à l'aide d'un grand équipement coûteux pour refroidir les substances dans le vide. De nombreux laboratoires de recherche n'ont pas ce type d'équipement, donc notre appareil permet à plus de gens de faire ce type de recherche en physique fondamentale en laboratoire », a déclaré le professeur adjoint de l'Institut polytechnique Rensselaer (RPI) au Département de science et d'ingénierie des matériaux et auteur principal de l'étude. L'étude avait une taille d'échantillon relativement petite, mais les résultats suggèrent que le nouveau médicament a montré une efficacité significative dans le traitement de ce trouble génétique rare. Nous sommes impatients de valider davantage ces résultats dans de futurs essais cliniques et potentiellement conduisant à de nouvelles options de traitement pour les patients atteints de cette maladie. » Bien que la taille de l'échantillon de l'étude ait été relativement faible, les résultats suggèrent que ce nouveau médicament a montré une efficacité significative dans le traitement de ce trouble génétique rare. Nous sommes impatients de valider davantage ces résultats dans de futurs essais cliniques et potentiellement conduisant à de nouvelles options de traitement pour les patients atteints de cette maladie. »
"Il s'agit également d'un grand pas en avant dans le développement des lasers parce que notre seuil de dispositif à température ambiante (la quantité d'énergie requise pour le faire fonctionner) est sept fois inférieure aux appareils cryogéniques précédents", ont ajouté les chercheurs. Les chercheurs du Rensselaer Polytechnic Institute ont utilisé la même technique utilisée par l'industrie des semi-conducteurs pour faire des micropuces pour créer leur nouvel appareil, qui implique d'empiler différents types de matériaux Layer par couche, du niveau atomique au niveau moléculaire, pour créer des structures idéales avec des propriétés spécifiques.
Pour faire leappareil lasers, les chercheurs ont cultivé des plaques ultra-minces d'halogénure de sélénide (un cristal composé de césium, de plomb et de chlore) et de polymères à motifs gravés sur eux. Ils ont pris en sandwich ces plaques de cristal et ces polymères entre divers matériaux d'oxyde, résultant en un objet d'environ 2 microns d'épaisseur et 100 microns de long et largement (la largeur moyenne d'un cheveux humains est de 100 microns).
Lorsque les chercheurs ont brillé un laser sur le dispositif lasers, un motif de triangle lumineux est apparu à l'interface de conception du matériau. Le motif est déterminé par la conception de l'appareil et est le résultat des caractéristiques topologiques du laser. «Être capable d'étudier les phénomènes quantiques à température ambiante est une perspective passionnante. Les travaux innovants du professeur Bao montrent que l'ingénierie des matériaux peut nous aider à répondre à certaines des plus grandes questions de la science. » Le doyen de l'ingénierie de l'Institut polytechnique Rensselaer a déclaré.