Ученые задумались о создании графенового лазера

Ученые задумались о создании графенового лазера

Немецкие ученые с зарубежными коллегами изучили динамику электронов в графене под действием магнитного поля. Их исследование может помочь в создании нового типа лазеров, сообщили авторы в статье, опубликованной в журнале Nature Physics.

Графен является одним из основных материалов для исследований конденсированного состояния вещества в современной физике. Это обусловлено его необычными свойствами. Прочность графена намного выше, чем у стали, а тепло и электричество он проводит гораздо эффективнее меди.

Сам графен является одной из модификаций углерода и представляет собой двумерный материал толщиной в один атом углерода. При его помещении в магнитное поле электроны в кристаллической решетке соединения занимают особые энергетические состояния, называемые уровнями Ландау.

Исследователям удалось, по их словам, подробно исследовать динамику электронов в зависимости от величины магнитного поля. Для этого физики использовали поле с индукцией до семи тесла. Это сравнимо с индукцией магнитного поля в солнечных пятнах.

Физики с помощью лазера на свободных электронах наблюдали перераспределение частиц по энергетическим уровням. Уровни, на которых должны были бы оказаться электроны после облучения, оказались пустыми. Ученые связали это с проявлением эффекта Оже: заполнением электронами с вышележащих оболочек нижних уровней для достижения наиболее выгодного энергетического состояния (с минимальной энергией).

«Представьте себе библиотекаря, которая сортирует книги в шкафу из трех полок. За раз она переставляет одну книгу с нижней полки на среднюю. Одновременно ее сын-помощник со средней полки берет уже две книги и перекладывает одну из них на верхнюю, а другую — на нижнюю. Получается, что число книг на средней полке уменьшается, как того хочет сын, несмотря на то что усилия матери направлены на увеличение их числа», — прокомментировал результаты исследования один из авторов.

Новое открытие может быть использовано для разработки лазера, который будет генерировать свет с произвольно регулируемой длиной волны в инфракрасном и терагерцовом диапазонах, полагают ученые.

Lenta.ru

Похожие новости:
В России задумались о создании искусственных островов
Крупные девелоперские кампании России задумались о создании искусственных островов и строительстве на этих новых землях жилья. Однако закона о застройке искусственных островов не существует и строительство грозило проходить в полном правовом вакууме. За решение этих вопросов взялся Минприроды. ..
2015-06-25 1611 0 Технология
9
Ученые создали сверхпрочное стекло
Ученые из Японии представили стекло, не уступающее по прочности стали. Созданное ими стекло является тонким и легким. В течение ближайших лет новая технология позволит создать новые материалы и будет удобной для многих сфер деятельности. При  создании стекла использовалось вещество, улучшающее ..
2016-01-06 3861 0 Технология
0
Ученые напрямую получили из углекислого газа молекулярный кислород
Химики из США продемонстрировали простой способ прямого образования из углекислого газа молекулярного водорода и атомарного углерода. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science. Молекулярный кислород и атомарный водород ученые получили при помощи действия на углекислый газ высокоэнергетического ультрафиолетового излучения ..
2014-10-04 4926 0 Технология
0
Физики разработали графеновый транзистор
Физики из Швеции и Германии представили прототип транзистора на основе графена и соединения кремния и углерода, которому не требуются металлические электроды. По словам ученых, роль электродов играют полоски графена, соединенные с карбидом кремния, являющимся полупроводником.По словам исследователей, функции ..
2012-07-19 2021 0 Технология
0
Физики научились управлять режимами акустического лазера
Ученые из Мэриленда (США) продемонстрировали возможность управления многомодовым (многочастотным) режимом работы акустического лазера. Результаты своей работы авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters. Акустический лазер включает в себя полость-резонатор, в которой установлена специальная отражающая мембрана, ..
2014-07-17 1528 0 Технология
0
Samsung открыла новый способ выращивания графена
Едва Стэнфордский университет объявил о создании интегральной схемы на базе 20-нанометровых графеновых транзисторов, как с очередным громким заявлением выступила компания Samsung. Основаннный ею Институт передовых технологий Samsung (SAIT) в соотрудничестве со старейшим в Корее университетом Сонгюнгван открыл способ «бесшовного» ..
2014-04-04 2040 0 Технология
0
Анализ крови предложили проводить лазером
Канадские ученые предложили использовать для анализа крови фотоакустический эффект, который позволяет получить информацию о форме тел при помощи их облучения короткими лазерными импульсами. Работа опубликована в журнале Biophysical Journal, кратко ее содержание приводит ScienceNow. В ходе исследования ученые ..
2013-07-3 2232 0 Технология
0
Лазерный "антипринтер" очистит бумагу без следа
Ученые из Кембриджского университета разработали лазерную технологию, которая полностью удаляет чернила с листа. Бумага в ходе этого процесса не повреждается, поэтому на ней можно снова печатать, сообщается на сайте вуза. В ходе исследования было протестировано десять лазерных установок ..
2012-03-16 2366 0 Технология
0
Ученые имплантировали лазеры в живые клетки
Британским ученым удалось имплантировать миниатюрные лазеры в живые клетки. Теперь с помощью этих устройств можно будет отслеживать перемещения отдельных клеток на протяжении нескольких дней и даже недель. О новой технологии рассказывается на страницах журнала Nano Letters, ..
2015-07-24 4255 0 Технология
0
Нейроны соединили с помощью лазера
Канадские исследователи разработали метод «сварки» нейронов с помощью лазера. До этого принудительно соединить аксон одной нервной клетки с телом другой никому не удавалось. Отчет о разработке опубликован в журнале Scientific Reports.Инженеры из Университета Альберты использовали в своем эксперименте околоинфракрасный лазер. Они поместили ..
2016-02-10 1519 0 Технология
0
Ученые создали робота с помощью шприца, соли и воздуха
Американские ученые создали микророботов в буквальном смысле из воздуха. Эта оригинальная технология может быть использована в изготовлении микроскопических структур и многих областях экспериментальной науки. Большинство людей, когда речь заходит о микроскопических роботов, представляет себе сложную маленькую копию ..
2012-06-4 2001 0 Технология
0
Новый вид лазера побил мировой рекорд
Терагерцовое излучение имеет множество применений, но источники терагерцового излучения высокой интенсивности трудно построить. Команде исследователей из Венского Технологического Университета удалось создать новый вид квантового каскадного лазера с выходной мощностью в один ватт терагерцового излучения, побив ..
2013-11-2 1669 0 Технология
0
Крупнейший рентгеновский лазер получил первую линию ондуляторов
На Европейском рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) завершилась сборка первой из трех линий ондуляторов — ключевых элементов, ответственных за само излучение частиц. После окончания строительства, прибор станет самым ярким рентгеновским лазером в мире. О завершении важного ..
2016-03-11 1264 0 Технология
0
Белый свет лазера заменит обычные лампочки
Результаты тестирования, проведенного в Национальной лаборатории Сандия (США), показали, что человеческий глаз хорошо воспринимает как белый свет, создаваемый диодными лазерами, так и тот, что производится набирающими популярность светоэмиссионными диодами (LED). В обеих технологиях электрический ток проходит сквозь материал и генерирует ..
2011-10-30 3005 0 Технология
0
Физики создали самые холодные молекулы
Американские ученые создали самые холодные молекулы, охладив газ из натрия и калия (NaK) до 500 нанокельвинов. Об открытии сообщается в журнале Physical Review Letters, а коротко о нем рассказывает издание Live Science. Физики давно размышляют о том, как ведет себя материя при сверхнизких температурах. ..
2015-06-16 1844 0 Технология
1