盘点2014年激光技术“十大”前沿应用

2014-12-25 09:32

　　3、NASA利用激光制冷造超低温“玻色-爱因斯坦凝聚态”

　　舞者同台起舞，动作一致时，妙不可言。当温度低到了极限，原子的运动也变得像同台起舞者那样同步，这种奇异的现象被称为“玻色-爱因斯坦凝聚态”。为了研究它，科研人员需要将原子冷冻到仅仅高于“绝对零度”的温度，原子的能量才能趋近最低，并接近绝对静止状态。

　　据外媒报道，美国国家航空航天局（NASA）冷原子实验室（CAL）宣布，其团队在NASA喷气推进器研究室成功制造出玻色-爱因斯坦凝聚态，这对于在2016年底将首次亮相空间站的特殊仪器来说，是个关键性的突破。

　　冷原子实验室的目标，是研究在特殊仪器中产生的超冷量子气体。科学家会在空间站用这种仪器探索在没有地心引力影响的微重力状态下，因超冷温度几乎静止、停留时间更长的原子之间如何相互作用。

　　4、激光脉冲照射将玻璃变成短暂性导体

　　经过激光脉冲照射，玻璃变得具有金属特性，由电绝缘体短暂性转变为导体。

　　维也纳技术大学的一只研究团队此前验证了上述效果，目前正在与日本筑波大学合作利用大型计算机模拟进行深入研究。

　　研究人员称，石英玻璃，典型的不导电绝缘体，当受到飞秒超短时间脉冲照射时可以根本改变这种不导电特性。

　　因为这一过程发生的非常快，研究人员正在使用慢动作视频精确研究石英玻璃内部到底发生了什么。

　　如果激光脉冲足够强，石英会变得半透明其特征短暂具有金属性。石英中的电子一旦被氧原子约束就会变成其他原子表现出自由电子的特性。而脉冲照射之后材料又迅速变回原来的状态。

　　“激光脉冲是一个非常强大的电场，有能力极大改变石英的电子态，”博士生乔治韦希特尔说，“脉冲不仅可以将能量转移给电子，它完全扭曲了材料中可能电子态的整个结构。”

　　将结合不同的材料进行实验验证，看看是否可以更有效的引导玻璃到金属的效果。

　　图1计算机模拟表明，电子通量从一个原子之其他原子(维也纳技术大学)

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