چهارشنبه 04 مهر 1403 - 06:09
بزرگترین بلور فوتونی غیر خطی ساخته شد
ایسنا/دانشمندان در گزارش ساخت بزرگترین بلور فوتونی غیر خطی خاطرنشان کردند که کنترل بیسابقه آنها بر نور، به پیشرفتهایی در ارتباطات راه دور، تصویربرداری پزشکی و محاسبات کوانتومی کمک خواهد کرد.
یک پژوهش جدید از ساخت موفقیتآمیز بزرگترین بلور فوتونی غیرخطی سهبعدی خبر داده است.
به نقل از ادونسد ساینس نیوز، بلورهای فوتونی غیرخطی، موادی با الگوی تکرارشونده هستند که خواص نوری آنها براساس شدت نور فرودآمده یا قدرت میدان الکترومغناطیسی اعمالشده تغییر میکند. هرچه کریستال فوتونی بزرگتر باشد، واکنشپذیرتر است.
این نوآوری، امکان کنترل بیسابقه را بر انتشار نور فراهم میکند که پیشرفتهای قابل توجهی را در درک ما پیرامون پدیدههای نوری و نوآوری در مخابرات، تصویربرداری پزشکی و محاسبات کوانتومی به همراه خواهد داشت.
به رغم قابلیت بلورهای فوتونی غیرخطی، تولید آنها چالشبرانگیز است زیرا موادی که معمولا برای ساخت آنها استفاده میشود، از نظر شیمیایی بیاثر هستند. این امر، ساخت موثر بلورهای فوتونی غیرخطی را در مقیاس صنعتی دشوار میکند.
یک روش جدید برای ساخت بلورهای فوتونی بزرگ
این پژوهش، روشهای جدیدی را برای تولید بلورهای فوتونی غیر خطی بزرگ مورد بررسی قرار میدهد که بر محدودیتهای دو روش رایج پردازش لیزری و پرورش آنها از دانههای کوچک بلور غلبه میکنند.
این گروه پژوهشی برای ایجاد بلور فوتونی خود، از «تیتانات باریم»(Barium Titanate) استفاده کردند که به دلیل خواص نوری غیر خطی خود شناخته میشود. آنها تیتانات باریم را با روش «پوششدهی دورانی» به یک بستر ویژه افزودند. پوششدهی دورانی، روشی است که برای اعمال لایههای نازک یکنواخت روی بسترهای مسطح استفاده میشود.
این فرآیند شامل رسوب مقدار کمی از مواد مایع پوششدهنده روی مرکز یک بستر است که به سرعت میچرخد. نیروی گریز از مرکز، مایع را به بیرون پخش میکند و یک لایه نازک و یکنواخت را روی کل سطح تشکیل میدهد.
سپس، آنها یک قالب سیلیکونی در اندازه میکرون را بالای لایه تیتانات باریم قرار دادند تا یک الگوی شبکه میلهای دوبعدی را روی سطح آن ایجاد کنند. سطح شبکه دوبعدی گرم شد تا هر گونه حلال حذف شود و از حل شدن تیتانات باریم در طول گذاشتن لایه بعدی جلوگیری به عمل بیاید.
مرحله آخر، پر کردن فضای بین میلهها با ماده خاصی بود که اجازه میدهد لایه بعدی بدون تخریب ساختار لایه قبلی، روی آن قرار بگیرد.
پس از مونتاژ چندین لایه که هر یک نسبت به یکدیگر ۹۰ درجه چرخیدهاند، این چیدمان تحت یک عملیات حرارتدهی نهایی قرار میگیرد تا همه مواد اضافی حذف شوند و فقط ساختار مورد نظر باقی بماند. سپس در دمای بالا، تیتانات باریم به حالت چهار ضلعی در ساختارها تشکیل میشود.
پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ نوری و الکترونی موفق شدند اطمینان حاصل کنند که بلور بهدستآمده، از تناوب لازم برای انتشار نور در طول موجهای درست برخوردار است. آنها دریافتند که کیفیت ساختار بلور با آنچه میتوان از پردازش لیزری به دست آورد، قابل مقایسه است.
«ویولا والنتینا فوگلر نولینگ»(Viola Valentina Vogler-Neuling) پژوهشگر «مؤسسه فناوری فدرال زوریخ»(ETH Zurich) و «دانشگاه فریبورگ»(University of Fribourg) گفت: ما برای اولین بار توانستیم تغییرات دورهای ویژگیهای نور تولید شده را در بلور فوتونی غیر خطی سهبعدی از پایین به بالا اندازهگیری کنیم. علاوه بر این، ما توانستیم نمونههای جدیدی را از بلورهای فوتونی غیر خطی سهبعدی بسازیم که دو برابر بزرگتر از پیشرفتهترین نمونههای موجود هستند. ما معتقدیم این ساختارها میتوانند به منابع نور کوانتومی منسجم و چند طول موجی فوق باریک تبدیل شوند که نویدبخش پیشرفت در سنجش نوری، انتقال اطلاعات و محاسبات کوانتومی است.
اگرچه این پژوهش یک پیشرفت مهم است اما پژوهشگران معتقدند که بهبودهای بیشتر هنوز امکانپذیر هستند. آزمایش آنها دقت لازم را برای اطمینان از این موضوع ندارد که زاویه بین میلهها در لایههای گوناگون دقیقا ۹۰ درجه است. این امر اندکی بر تناوب بلور تأثیر میگذارد. علاوه بر این، لایهها کمی ناهماهنگ بودند که بر ویژگیهای نوری آنها تأثیر گذاشت. دانشمندان معتقدند این مشکلات با به کار گرفتن تجهیزات دقیقتر حل خواهند شد.
این گروه پژوهشی انتظار دارند موادی را پیدا کنند که واکنش آنها به میدانهای الکترومغناطیسی بیشتر از تیتانات باریم باشد. در صورت یافتن چنین موادی، بلورهای غیرخطی ساخته شده از آنها میتوانند نور را در طول موجهای مورد نیاز به صورت کارآمدتر ساطع کنند.
این پژوهش در «Advanced Photonic Research» به چاپ رسید.
پربیننده ترین
-
عکس مسی درآمد؛ آخرین توپ طلا با آرایشگر ویژه!
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
آخرین وضعیت راهها در چهارمین روز از سال جدید؛ محور چالوس از شنبه دوباره بسته میشود
-
زنده؛ بیرانوند در یک قدمی استقلال
-
"دنا پلاس اتومات" بخریم یا "تارا اتومات؟"/ مقایسه اختصاصی "آخرینخودرو" از دو خودروی پرطرفدار
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (16)
-
5 نشانه ضعیف شدن ریه ها و بهترین روش تقویت آن چیست؟
-
لندکروزر یا ۲۰۶؟ / مقایسه جالب "آخرینخودرو" به بهانه سخنان جنجالی میرسلیم
-
سپ، برترین شرکت در خاورمیانه شد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (28)
-
ویدیو تست و بررسی فیدلیتی پرایم جدید در آخرین خودرو
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (14)
-
لحظه به لحظه با جدال پرسپولیس مقابل النصر
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (22)
-
یحیی مچ ساپینتو را خواباند / برد ارزشمند پرسپولیس در صدمین شهرآورد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (19)
-
چالش/بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (11)
آخرین اخبار
-
مقاومت عراق پایگاه «عین یاهاو» را درهم کوبید
-
پزشکیان: آمریکا حسن نیت ندارد
-
وزیر خارجه لبنان: آمریکا کلید نجات ماست!
-
حمله موشکی مقاومت اسلامی عراق به شمال فلسطین اشغالی
-
صفحه اول روزنامه هدف چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه تعادل چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه فرهیختگان چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه شهروند چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه جمهوری اسلامی چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه همشهری چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه دنیای اقتصاد چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه جهان صنعت چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه خراسان چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه جوان چهارشنبه ۴ مهر
-
صفحه اول روزنامه ابتکار چهارشنبه ۴ مهر
سایر اخبار مرتبط
نظرات
ثبت نظر
مهمترین اخبار
سخنگوی دولت: پولی از دولت سیزدهم به دولت چهاردهم نرسید
سهشنبه 03 مهر 1403 - 22:20:00
همستر کامبت ۲ میلیون کاربر را حذف کرد اما ماجرا چیست؟
سهشنبه 03 مهر 1403 - 22:20:00
رئیس اتحادیه طلا و جواهر: بازار طلا روال طبیعی خود را طی میکند
سهشنبه 03 مهر 1403 - 19:38:32
اعلام شرایط پیشفروش طرح مادران ایران خودرو
سهشنبه 03 مهر 1403 - 18:00:00
بیش از ۱۳۰۰ میلیارد تومان شمش طلا فروخته شد
سهشنبه 03 مهر 1403 - 20:00:00