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科学家研究出用激光改造材料的新工艺
发布时间: 2022-02-21 11:12 | 【 【打印】【关闭】

  加州理工学院物理学教授谢汉强(David Hsieh)团队在《自然》杂志发表了一项新研究,介绍如何在不产生多余的破坏性热量的前提下,使用激光快速改变材料特性。

  光学工程指利用激光快速和暂时地改变材料特性,例如将窗玻璃变成镜子,或靠光而非电子运行的超高速计算机。光学工程要克服的难题是激光会在材料中产生过多热量。改变材料特性所需的激光是非常强大的,很难不加热和损坏材料。研究团队的目标是让材料受到非常强烈的激光照射,且尽量不吸收光。研究团队精确调整激光的频率,使其明显改变材料的特性,却不会带来不必要的热量。他们找到一种理想的半导体材料:锰磷三硫化物,在大量红外频率内只吸收少量光。使用强烈的红外激光脉冲,每个脉冲持续约10-13秒,以迅速改变材料内部电子的能量。在某些颜色的光照射下,锰磷三硫化物从不透明的状态转变为高度透明的状态,且材料性质改变的过程是可逆的,当激光关闭时,该材料立即回到其初始状态。新工艺中使用的无热操作被称为“相干光学工程”。该方法之所以有效,是因为光改变了半导体中电子的能级差异(称为带隙band gap)。

  文章来源:科技部

  文章链接:http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202201/t20220127_179231.html

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