Yaqinda, tasodifan, Shveytsariyaning Lozanna shahridagi Shveytsariya Federal Texnologiya Instituti va Yaponiyaning Tokio Texnologiya Instituti olimlari jamoasi tellurit shishasidagi atomlarni nurlantirish uchun femtosekundlik lazerdan ultratezkor lazer impulslaridan foydalanganlar va hayratlanarli narsa haqida eslatib o'tishgan. sir.
Femtosekundli lazer bilan nurlangan tellurit shishasining atomlari qayta tashkil etildi, bu olimlarga tellurit oynasini yarimo'tkazgichli materiallarga aylantirish yo'lini topishga imkon berdi. Nega bu kashfiyot ajoyib? Buning asosiy sababi shundaki, yarimo'tkazgichli materiallar quyosh nuri ta'sirida elektr energiyasi ishlab chiqaradi, ya'ni kelajakda odamlarning kundalik hayotidagi derazalarni, shubhasiz, katta imkoniyatlarga ega bo'lgan yagona materialli yorug'lik yig'uvchi va sezuvchi qurilmalarga aylantirish mumkin bo'ladi.
Shveytsariyaning Lozanna shahridagi Shveytsariya Federal Texnologiya Institutining (EPFL) eksperimental guruhi shisha yuzalarida yarim o'tkazuvchan tellur nanokristal fazalarining shakllanishiga qoqilib, shishadagi o'z-o'zini tashkil qilish jarayonlarini tushunishga harakat qilishdi, bu esa mumkin bo'lgan narsalarni o'rganish g'oyasini keltirib chiqardi. fotoo'tkazuvchanlik xususiyatlari va ular bilan bog'liq yorug'lik yig'uvchi qurilmalar.
Tadqiqotchilar Yaponiyadagi Tokio texnologiya instituti hamkasblari tomonidan ishlab chiqarilgan tellurit shishasi va femtosekundli lazer yordamida oynani o‘zgartirish va effektlarni tahlil qilish orqali kashfiyot qilishdi.
Diametri 1-sm boʻlgan tellurit oynasi yuzasiga oddiy chiziqlar chizilganidan soʻng, shisha ultrabinafsha va koʻrinadigan spektrlarda nurlantirilganda bir necha oy davom etadigan elektr tokini hosil qila olishi aniqlandi.
Xo'sh, femtosekundli lazer buni qanday qiladi? Bu femtosekund lazerni qayta ishlash printsipi bilan boshlanadi.
Femtosekund lazerli ishlov berish - bu ko'p fotonli chiziqli bo'lmagan assimilyatsiya va ionlash mexanizmiga asoslangan ilg'or ishlov berish texnologiyasi. Materialning yuzasiga yoki shaffof materialning ichki qismiga femtosekundlik yorug'lik impulsi qo'llanilganda, yorug'lik pulsining ta'sir qilish maydoni yorug'lik impulsining juda qisqa davom etishi (femtosekund darajasi) tufayli juda kichik bo'ladi. yorug'lik intensivligi juda yuqori. Bunday holda, lazer impulsining energiyasi ta'sir nuqtasi bo'ylab sayohat qilish uchun vaqtga ega emas, shuning uchun yorug'lik impulsining harakati yoki ishlov berish juda qisqa vaqt ichida tugaydi.
Bu juda qisqa ta'sir muddati lazer pulsining energiyasini foton energiyasining an'anaviy chiziqli yutilishi o'rniga, asosan, chiziqli bo'lmagan yutilish jarayoni orqali material tomonidan so'rilishiga imkon beradi. Chiziqli bo'lmagan yutilish tufayli lazer zarbasining energiyasi issiqlik shaklida material tomonidan to'planmaydi va shuning uchun hosil bo'lgan issiqlik deyarli ahamiyatsiz.
Juda kam issiqlik hosil bo'lganligi sababli, ishlov beriladigan materialga deyarli hech qanday termal zarar yo'q, bu femtosekundli lazer bilan ishlov berishning asosiy afzalligi hisoblanadi. Ushbu turdagi ishlov berish issiqlik uzatish effektidan qochadi, natijada aniqlik va natijalar ancha yuqori bo'ladi.
Buning sababi, femtosekundli lazer bilan ishlov berish multifotonli yutilish jarayoni tomonidan qo'zg'atilgan mahalliy ionlanish hodisasini keltirib chiqaradi, bu ko'chki va / yoki tunnel ionizatsiyasi kabi keyingi kaskad hodisalari bilan yanada kuchayadi.
Oddiy qilib aytganda, materialning ichki tuzilishi buzilgan va u holatda bo'lganida, dastlabki substabil (oynasimon yoki oynasi bo'lmagan) hamkasblariga nisbatan ancha barqaror bo'lgan rekombinant material fazalari uchun sharoitlar yaratilgan.
Tellurit shishasiga kelsak, uning tuzilishi femtosekundli lazer ta'sirida o'zgarganda, tellur atomlari klasterlaridan iborat urug'lar hosil bo'ladi va shisha fazasi parchalanishi natijasida tellurit nanokristallariga aylanadi.
Dastlab, material elektr tokini o'tkazmaydi va fotonlarni to'plashga qodir emas, lekin bir marta femtosekundli lazer bilan o'zgartirilganda, uning mahalliy harakati butunlay boshqacha.
Ajablanarlisi shundaki, bu ish ishlab chiqarish uchun turli xil materiallarni talab qilmaydi, balki materialni mahalliy o'zgartirish uchun lazerdan foydalanadi, shunda o'zgartirilgan hudud asl materialdan boshqacha harakat qiladi. Lazerdan foydalanishning arzonligi va soddaligi uni materialning yuzasida lazer nurini skanerlash orqali har qanday turdagi/oʻlchamdagi substratga oʻlchash imkonini beradi.
Tadqiqotda hali ham chuqur tushunilishi kerak bo'lgan muammolar mavjud va qurilmaning ish faoliyatini yaxshilash va kontseptsiyani tajribadan sanoat qo'nishigacha olib borish uchun hali ham jarayon mavjud.
Eng katta muammolardan biri shundaki, yorug'likni o'zlashtiradigan takomillashtirilgan joylar, shuningdek, yalang'och ko'zga ko'rinmaydigan joylar bo'lishini ta'minlash, shu bilan birga deraza o'z funksionalligini saqlab turishi va odamlarga oynadan tashqarini aniq ko'rish imkonini beradi va shisha estetik jihatdan saqlaydi. yoqimli.
Biroq, ushbu bosqichda, ma'lum to'lqin uzunliklarida yoki spektral diapazonlarda yorug'lik mavjudligini aniqlash va miqdorini aniqlash kabi ishlarni talab qiladigan ba'zi potentsial fotonik ilovalar bundan foyda ko'rishga muvaffaq bo'ldi.
