마이크로 디바이스 및 더욱 효율적인레이저
렌셀러 공과대학 연구원들이 다음을 개발했습니다.레이저 장치이는 사람 머리카락 굵기 정도의 크기로, 물리학자들이 물질과 빛의 근본적인 성질을 연구하는 데 도움이 될 것입니다. 권위 있는 과학 저널에 발표된 그들의 연구는 의학에서 제조업에 이르기까지 다양한 분야에서 사용될 더욱 효율적인 레이저 개발에도 기여할 수 있을 것입니다.
그만큼원자 램프이 장치는 광자 위상 절연체라는 특수 소재로 만들어졌습니다. 광자 위상 절연체는 빛을 구성하는 파동과 입자인 광자를 물질 내부의 특수한 계면을 통해 통과시키면서도 물질 자체 내에서는 산란을 방지합니다. 이러한 특성 덕분에 위상 절연체는 많은 광자가 하나의 전체처럼 함께 작용할 수 있도록 합니다. 또한 이러한 장치는 위상학적 "양자 시뮬레이터"로도 사용될 수 있어 연구자들이 극미세 규모에서 물질을 지배하는 물리 법칙인 양자 현상을 미니 실험실에서 연구할 수 있도록 해줍니다.
"그만큼광자 위상학적"우리가 개발한 절연체는 독특합니다. 상온에서 작동하죠. 이는 획기적인 발전입니다. 이전에는 이러한 연구를 수행하려면 진공 상태에서 물질을 냉각하기 위한 크고 값비싼 장비가 필요했습니다. 많은 연구실에는 이런 장비가 없기 때문에, 우리 장치는 더 많은 사람들이 실험실에서 이러한 기초 물리학 연구를 할 수 있도록 해줍니다."라고 렌셀러 공과대학(RPI) 재료과학 및 공학과 조교수이자 이번 연구의 책임 저자는 말했습니다. "이번 연구는 표본 크기가 비교적 작았지만, 결과는 이 신약이 희귀 유전 질환 치료에 상당한 효과를 보였다는 것을 시사합니다. 향후 임상 시험을 통해 이러한 결과를 더욱 검증하고, 이 질환을 앓는 환자들을 위한 새로운 치료법 개발로 이어지기를 기대합니다."
"이번 성과는 레이저 개발에 있어서도 큰 진전입니다. 저희가 개발한 상온 소자의 작동 임계값(작동에 필요한 에너지량)이 기존의 극저온 소자보다 7배나 낮기 때문입니다."라고 연구진은 덧붙였습니다. 렌셀러 공과대학 연구진은 반도체 업계에서 마이크로칩을 만드는 데 사용하는 것과 동일한 기술을 활용하여 새로운 소자를 개발했습니다. 이 기술은 원자에서 분자 수준까지 다양한 종류의 물질을 층층이 쌓아 특정 특성을 가진 이상적인 구조를 만드는 방식입니다.
만들기 위해레이저 장치연구진은 초박형 셀레나이드 할라이드(세슘, 납, 염소로 구성된 결정) 판을 성장시킨 후 그 위에 패턴이 있는 고분자를 에칭했습니다. 그런 다음 이 결정판과 고분자를 다양한 산화물 재료 사이에 끼워 넣어 두께 약 2마이크론, 길이와 너비가 각각 100마이크론인 물체를 만들었습니다(사람 머리카락의 평균 굵기는 100마이크론입니다).
연구진이 레이저 장치에 레이저를 비추자 재료 설계 경계면에 빛나는 삼각형 패턴이 나타났습니다. 이 패턴은 장치 설계에 따라 결정되며 레이저의 위상학적 특성으로 인해 발생하는 것입니다. 렌셀러 공과대학 공과대학 학장은 "상온에서 양자 현상을 연구할 수 있다는 것은 매우 흥미로운 전망입니다. 바오 교수의 혁신적인 연구는 재료 공학이 과학의 가장 중요한 질문들에 대한 답을 찾는 데 도움이 될 수 있음을 보여줍니다."라고 말했습니다.
게시 시간: 2024년 7월 1일