Российские ученые из МФТИ и института им. Ф. А. Иоффе доказали, что недавно открытые Вейлевские полуметаллы, где носители заряда ведут себя как электроны и позитроны в ускорителях заряженных частиц, являются идеальной усиливающей средой для лазеров.
Излучение в полупроводниковом лазере появляется при взаимном уничтожении электронов и «дырок» — положительно заряженных частиц.
Правда, иногда энергия тратится не на лазер, а, к примеру, на нагрев остальных электронов (так называемая Оже-рекомбинация). Это снижает эффективность существующих устройств, делает почти невозможным производство лазеров терагерцового диапазона, а также перегревает полупроводник. В новых материалах практически вся энергия уходит на излучение.
Фото: МФТИ
Электрон-дырочная пара в новом материале живет примерно десять наносекунд. В лазерных технологиях это невероятно долго. Обычно реакции в тысячи раз короче. С учетом этого фактора, перспектива применения полуметаллов в новых длинноволновых лазерах весьма велика.
Попытки разработать «чудесный» материал, где Оже-рекомбинация не мешает излучательной, длятся почти сто лет. Возможно, новое открытие поставит точку в поиске.
Свежие комментарии