Ученые задумались о создании графенового лазера

Лазер на свободных эектронах
Лазер на свободных эектронах

Немецкие ученые с зарубежными коллегами изучили динамику электронов в графене под действием магнитного поля. Их исследование может помочь в создании нового типа лазеров, сообщили авторы в статье, опубликованной в журнале Nature Physics.

Графен является одним из основных материалов для исследований конденсированного состояния вещества в современной физике. Это обусловлено его необычными свойствами. Прочность графена намного выше, чем у стали, а тепло и электричество он проводит гораздо эффективнее меди.

Сам графен является одной из модификаций углерода и представляет собой двумерный материал толщиной в один атом углерода. При его помещении в магнитное поле электроны в кристаллической решетке соединения занимают особые энергетические состояния, называемые уровнями Ландау.

Исследователям удалось, по их словам, подробно исследовать динамику электронов в зависимости от величины магнитного поля. Для этого физики использовали поле с индукцией до семи тесла. Это сравнимо с индукцией магнитного поля в солнечных пятнах.

Физики с помощью лазера на свободных электронах наблюдали перераспределение частиц по энергетическим уровням. Уровни, на которых должны были бы оказаться электроны после облучения, оказались пустыми. Ученые связали это с проявлением эффекта Оже: заполнением электронами с вышележащих оболочек нижних уровней для достижения наиболее выгодного энергетического состояния (с минимальной энергией).

«Представьте себе библиотекаря, которая сортирует книги в шкафу из трех полок. За раз она переставляет одну книгу с нижней полки на среднюю. Одновременно ее сын-помощник со средней полки берет уже две книги и перекладывает одну из них на верхнюю, а другую — на нижнюю. Получается, что число книг на средней полке уменьшается, как того хочет сын, несмотря на то что усилия матери направлены на увеличение их числа», — прокомментировал результаты исследования один из авторов.

Новое открытие может быть использовано для разработки лазера, который будет генерировать свет с произвольно регулируемой длиной волны в инфракрасном и терагерцовом диапазонах, полагают ученые.

подписатьсяОбсудить
Казни сирийские
Участники войны в Сирии соревнуются друг с другом в изощренности пыток
Триумф старости
Что общего у Brexit и выборов президента США
A man prays beside flowers laid in front of the Olympia shopping mall, where yesterday's shooting rampage started, in Munich, Germany July 23, 2016. REUTERS/Arnd Wiegmann     TPX IMAGES OF THE DAY      - RTSJCX2Рассыпающаяся реальность
Теракт в Мюнхене как признак прощания со старой Европой
Police at the scene of a security operation in the Brussels suburb of Molenbeek in Brussels, Belgium, March 18, 2016. Единое пространство недоверия
Почему европейские спецслужбы не могут вместе бороться с терроризмом
Метры у метро
Московские новостройки, рядом с которыми скоро откроют станции подземки
Тиснули на славу
Как выглядит первое в мире здание, напечатанное на 3D-принтере
Вот это номер!
«Тайный арендатор» в многофункциональном комплексе «Ханой-Москва»
Жить стало веселее
Новая редакция «сталинского рая» на ВДНХ
Любовь по залету
Аэропорты мира, которые не захочется посещать добровольно
Rolling Acres Огайо, СШАЗакрыто навсегда
Как выглядят торговые центры-«призраки», потерявшие покупателей