Лазеры. Новости физики

Физики из Национальной лаборатории Беркли впервые создали двумерный лазер - источник когерентного излучения, в котором излучает слой материала толщиной в один атом. Статья исследователей опубликована в Nature Photonics, а ее краткое изложение приводится на сайте Российского квантового центра.

В настоящий моментне не существует максимально эффективных методов борьбы с опасными для Земли астероидами. Например, взрывной метод, который считается наиболее перспективным, может оказаться не эффективным. Это было показано на конференции по изучению Луны и планет (Lunar and Planetary Science Conference), проходившей в Хьюстоне. Как оказалось, лазерный метод может заменить взырвной и дать большую вероятность существенного отклонения как от траектории движения, так и изменить направление собственного вращения астероида.

Сотрудниками томского государственного университета создан не знающий аналогов медицинский лазер, рабочим телом которого являются пары стронция. Данный лазер предполагается использовать в хирургической медицине для разрезания биологических тканей и костей.

Используя импульсы луча света мощного лазера, ученые получили чрезвычайно высокие температуры и давления, которые соответствуют условиям окружающей среды на поверхностях огромных каменистых планет, называемых суперземлями, и на поверхностях гигантских обледенелых планет, таких, как Нептун и Уран. Эти эксперименты позволяют ученым воочию увидеть то, на что могут быть похожи ландшафты этих планет, и, согласно полученным экспериментальным данным, поверхность большинства суперземель должна быть покрыта океанами расплавленных пород, движение которых генерирует сильнейшие магнитные поля. Такие планеты, с большим процентом вероятности, имеют твердое каменное ядро и, несмотря на их название, являются полным антиподом Земле, которая, как известно, имеет жидкое расплавленное ядро, окруженное слоем твердых пород.

Исследователи из Принстонского университета (Princeton University) изготовили миниатюрный лазер нового типа, размер которого не превышает размеров рисового зернышка. Но самым интересным является то, что накачка этого микроволнового лазера, мазера, производится отдельными электронами, перемещающимися за счет эффекта квантового туннелирования через структуру искусственного атома, известного под названием квантовой точки.

Те люди, которые занимаются разработкой электронной и полупроводниковой техники следующих поколений, достаточно давно смотрели на фотоны света с точки зрения перспективы их использования в качестве носителей информации. Тем не менее, у этой медали есть и обратная сторона, использование света в прямом виде ограничит пределы миниатюризации устройств, ведь минимальные размеры их компонентов должны быть равны по крайней мере половине длины волны света. Это, в свою очередь, означает, что минимальные размеры элементов фотонных чипов должны составлять несколько сотен нанометров, что существенно больше, чем десятки нанометров, которые обеспечивают современные полупроводниковые технологии.

Используя свойства загадочных частиц, называемых поляритонами, которые существуют на стыке мира света и материального мира, исследователи из Мичиганского университета создали новый, практичный и эффективный способ получения постоянного луча когерентного света. Созданное учеными устройство можно считать одним из первых поляритонных лазеров, которые работают исключительно за счет электрической энергии, а не света от внешнего источника, за счет которого работает большинство традиционных лазеров.

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли пришли к выводу, что использование лазеров может уменьшить длины ускорителей частиц в тысячи раз. Работа специалистов опубликована в журнале Physics of Plasmas, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org.

Группа физиков из Лазерного центра при Институте химической физики в Польше создала настольный импульсный лазер с мощностью в десять тераватт. В момент импульса мощность устройства, основанного на принципе оптического параметрического усиления, превышает суммарную мощность всех ядерных реакторов планеты. Подробности приведены в сообщении института, на которое также ссылается ScienceDaily.

Группа исследователей из США разработала новый нанолазер, функционирующий при комнатной температуре. В основе устройства – массивы металлических наночастиц, окруженные усиливающей средой, состоящей из органических молекул, возбуждаемых при помощи света. Описанное устройство, которое работает за счет нового типа фотон-плазмонного возбуждения, получило название «плазмонной решетки». По мнению ученых, в будущем оно поможет развитию следующего поколения информационных технологий, в которых фотоны, а не электроны, станут основными компонентами вычислительных схем.