+ 86 21 6091 3933

您好,上海镭麦激光技术有限公司欢迎您的访问!

美国Lasermech公司大陆及港澳地区独家代理

德国Kugler-Precision中国区代理

关于我们
物理学家提出完美的激光材料
由电子和空穴的相互湮灭产生的光发射是半导体激光器的工作原理
Weyl半金属是近发现的一类材料,其中电荷载体的行为与电子和正电子在粒子加速器中的作用方式相同。来自莫斯科物理科学与技术学院和圣彼得堡Ioffe研究所的研究人员表明,这些材料代表了激光器的完美增益介质。研究结果发表在Physical Review 上。
21世纪物理学的特点是寻找桌面材料中基本粒子世界的现象。在一些晶体中,电子作为加速器中的高能粒子移动。在其他情况下,颗粒甚至具有与黑洞物质有些相似的特性。
MIPT物理学家已经从内到外进行了这种搜索,证明了在称为Weyl半金属的结晶材料中也禁止禁止基本粒子的反应。具体而言,这适用于没有发光的相互粒子 - 反粒子湮灭的禁止反应。这个特性表明Weyl半金属可能是激光器的理想增益介质。
在半导体激光器中,辐射是由电子的相互湮灭和称为空穴的正电荷载流子产生的。然而,光发射只是电子 - 空穴对碰撞的一种可能结果。或者,能量可以建立附近原子的振荡或加热相邻电子。后一种过程称为俄歇重组,以纪念法国物理学家皮埃尔奥格。
俄歇重组限制了现代激光在可见光和红外范围内的效率,并严重破坏了太赫兹激光。它会吞噬可能产生辐射的电子 - 空穴对。此外,该过程会加热设备。
近一个世纪以来,研究人员一直寻求一种“奇迹材料”,其中辐射复合在俄歇复合中占主导地位。这一搜索是由Paul Dirac于1928年提出的一个想法引导的。他发展了一种理论,即已经发现的电子具有带正电荷的孪晶粒子正电子。四年后,通过实验证明了这一预测。在狄拉克的计算中,电子和正电子的相互湮灭总是产生光并且不能将能量传递给其他电子。这就是为什么在激光器中使用奇迹材料的目的主要被视为寻找半导体中Dirac电子和正电子的类似物。
“在20世纪70年代,希望主要与铅盐有关,并且在2000年代与石墨烯有关,”MIPT光电子二维材料实验室负责人Dmitry Svintsov说。“但这些材料中的颗粒表现出与狄拉克概念的偏差。石墨烯的情况证明是非常病态的,因为将电子和空穴限制在两个维度实际上会引起俄歇复合。在二维世界中,几乎没有空间可以避免颗粒碰撞“。
联系我们
电话(TEL):+ 86 21 6091 3933
传真(FAX):+ 86 21 6091 3003
地址:上海市松江区泗砖南路255弄127号101室
Add:Room 101, No. 127, 255 Lane, Sizhuan South Road, Songjiang District, Shanghai