Новости лазерной науки.

Сазер — звуковой аналог лазера.

Вы наверняка знаете о существовании лазеров. Их лучи применяются во множестве современных устройств, начиная от указки и заканчивая DVD плеерами и оружием. Теперь же ученые представили миру новую разработку. Называется она «сазер» (saser) и фактически является звуковым эквивалентом лазера.

Разработали это звуковое устройство ученые из университета Ноттингема в сотрудничестве с коллегами из Украины. Сазер создает концентрированный пучок звуковых волн наноразмеров. Ученые предрекают устройству широкое применение в компьютерной технике, воспроизведении изображений и даже в сфере безопасности.

Там, где лазер использует пучки фотонов, сазер использует звуковые волны, состоящие из звуковых вибраций под названием «фононы». В лазере пучок фотонов создается стимулированием электронов внешним источником энергии и их столкновением в отражающей полости, что порождает когерентное излучение, характеризующееся одинаковой частотой и осцилляцией фотонов в нем. В сазере же звуковой луч из фононов проходит не через полость, а сквозь так называемую сверхрешетку.

Сверхрешетка представляет собой 50 чередующихся сверхтонких слоев полупроводников (арсенид галлия и арсенид алюминия). Каждый слой сверхрешетки толщиной лишь в несколько атомов.

При стимуляции источником энергии (лучом света), фононы множатся, отражаясь между слоями решетки до тех пор, пока не покидают структуру в виде фононового луча с очень высокой частотой.

Ключевым фактором в данном открытии является то, что это первое устройство, способное производить звуковые волны в терагерцовом диапазоне. Пучок когерентных звуковых волн, создаваемый сазером, имеет длину волны, измеряющуюся в нанометрах. Устройство со сверхрешеткой же может быть использовано для создания, управления и обнаружения подобных звуковых волн, что открывает широкие возможности практического применения разработки.

К примеру, эта технология может быть использована для обнаружения дефектов в объектах нанометровых размеров вроде микро электрических цепей. Также луч сазера может быть преобразован в терагерцовые электромагнитные волны, которые можно применять в медицине или в области безопасности (сканеры в аэропортах). Кроме того, интенсивные звуковые волны могут изменять электронные свойства наноструктур, так что сазер может быть использован как терагерцовые часы в компьютерах будущего.

«Хоть наша работа и проводилась в основном из чистого научного любопытства, мы считаем, что разработанная технология имеет потенциал для изменения акустики не меньший, чем лазер сделал для оптики в последние 50 лет» — заявил один из разработчиков сазера, профессор Энтони Кент.

Отчет об исследовании будет опубликован в «Physical Review», а команда ученых уже выиграла грант в размере 636 тысяч фунтов на дальнейшую разработку технологии сазера в ближайшие четыре года.

Источник: www.iscience.ru

.