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华盛顿大学开发新技术:激光制冷半导体材料

一般来说激光是用来加热物体的,但近日华盛顿大学一组研究团队通过实验展示了激光冷冻材料的潜力,有望颠覆从生物成像到量子通信等领域。

早在2015年该团队就已经宣布可以利用激光将水和其他液体冷却至室温以下,近日该团队又用类似的方法来冷却固体半导体。该论文发表在《自然通讯》上,他们可以使用红外激光将固体半导体冷却到比室温低至少20摄氏度。

研究人员使用的装置是一个悬臂,类似于跳水板。就像游泳者跳入水中后的跳板一样,悬臂可以以特定的频率振动。但这个悬臂不需要潜水员来震动。在室温下,它会因热能而振荡。这样的设备可以成为理想的光学机械传感器,激光可以探测到它们的振动。但是激光也会加热悬臂,从而降低了它的性能。

图片来源:华盛顿大学

华盛顿大学材料科学与工程教授彼得·鲍佐斯基(Peter Pauzauskie)说:“在历史上,纳米级设备的激光加热是一个被掩盖的主要问题。我们使用红外光冷却谐振器,以减少系统中的干扰或‘噪音’。这种固态制冷方法可以显著提高光学机械谐振器的灵敏度,扩大其在消费电子、激光器和科学仪器中的应用,并为光子电路等新应用铺平道路。”

研究人员表示他们是第一个展示“纳米传感器固态激光制冷”技术的团队。

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