Авторизація
A+ A A-

Графен застосують у виробництві лазера

  • Опубліковано в: --------

Графен застосують у виробництві лазераБільшість вже знають про графен, який досить часто ставав героєм нашої новинної стрічки останнім часом. В даний час учені з'ясували, що графен завдяки властивості поглинати світла в широкому діапазоні довжин хвиль також є ідеальним матеріалом для створення лазерів надкоротких імпульсів .

Дане відкриття може допомогти вченим у створенні маленького, універсального і дешевого лазера, призначеного для використання в різних областях - від робототехніки до медицини.

Звичайні лазери надкоротких імпульсів використовують спеціальний матеріал, який поглинає світло як губка воду, а потім вивільняють його короткими спалахами тривалістю кілька фемтосекунд (одна мільйонна мільярдної частки секунди). За словами фізика з Імперського коледжу в Лондоні Роя Тейлора, «ненаситні поглиначі світла» працюють тільки при певній довжині хвилі. Для таких завдань як моніторинг кількості забруднюючих речовин в атмосфері і виявлення певних молекул потрібно використовувати різні довжини хвиль, і як результат - кілька лазерів.

Ще в 2009 році фізик з Кембріджського університету Андре Феррарі і його команда вперше довели, що графен може діяти як губка для поглинання світла в інфрачервоному діапазоні. Не так давно пану Феррарі і його колегам з Великобританії та Швейцарії вдалося довести, що графен виробляє імпульси інфрачервоного випромінювання, тривалість яких становить кілька десятків фемтосекунд. І тільки зараз їм вдалося вдосконалити свій пристрій, якому під силу створення різної довжини хвиль в інфрачервоному діапазоні. Дані досягнення можуть бути використані в області волоконно-оптичного зв'язку. Більше того, отримані результати, а також відомі на сьогодні властивості графена, вказують на те, що дана модифікація вуглецю може виробляти надкороткі імпульси навіть у видимому діапазоні.

Більш детально про результати дослідження команда вчених розповість у ході спеціального заходу Lasers and Electro-Optics, який відбудеться у червні.

Властивість графена поглинати світло в будь-якому діапазоні пояснюється своєрідною структурою енергетичних рівнів електронів в атомі. У твердому матеріалі, що не є металом, електрони можуть перебувати в низькоенергетичному стані, в якому вони пов'язані з атомами, або в більш високому енергетичному стані, де вони можуть переміщатися і проводити електричний струм. Між цими двома станами існує так званий «поріг», для усунення якого потрібна певна кількість енергії. Електрон може подолати поріг, якщо матеріал поглинає світло з конкретним значенням енергії - певної довжини хвиль. У напівпровідникової індустрії в матеріалах для створення транзисторів електрони долають поріг при перемиканні струму зі стану «OFF» у стан «On».

У графені немає ніякого порога, енергія електронів може змінюватися уздовж континууму. Дана властивість робить графен марним в транзисторах, але незамінним в оптиці, що дозволяє йому поглинати світло в дуже широкому діапазоні довжин хвиль.

«Як правило, для поглинання світла в дуже широкому діапазоні довжин хвиль необхідні різні матеріали. У світі існує не так багато універсальних матеріалів, які можуть бути використані в ближній інфрачервоній області »- сказав Бен Хі Хонг, фізик з Сеульського національного університету. - «Варто також відзначити, що графен є досить хімічно і фізично стабільним матеріалом для запобігання термічних ушкоджень у зв'язку з інтенсивними лазерними променями. Більше того, одною з основних переваг лазерів надкоротких імпульсів, заснованих на базі графену, є їх компактність. Розміри даних пристроїв можуть бути порівняні з габаритами звичайного олівця ».





 
 
 

Топ Новин

  • 1
  • 2
Попередня Наступна
Яценюк со штабом решает, как перезимовать без угля

Яценюк со штабом решает, как перезимовать без угля

Как пишет Свит24, антикризисный энергетический штаб Украины примет чрезвычайный план действий для стабильного прохождения отопительного...

Яценюк снова попросил поддержать его или уволить, - СМИ

Яценюк снова попросил поддержать его или уволить, - СМИ

Нынешний премьер Украины Арсений Яценюк в очередной раз попросил ВР поддержать его Кабинет министров. В...

Яценюк провел 5 часов на допросе в Генпрокуратуре

Яценюк провел 5 часов на допросе в Генпрокуратуре

Экс-премьер-министр Украины Арсений Яценюк прибыл сегодня, 11 октября, в Генпрокуратуру на допрос по делу о...

Яценюк предложил продать 1 млн га государственной земли

Яценюк предложил продать 1 млн га государственной земли

В воскресенье, 28 февраля, в программе "10 минутах с премьер-министром" Арсений Яценюк заявил о необходимости...