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.

Обсудить
Наука и техника

Разумная роскошь

Больше не нужно выбирать между красотой и функциональностью
Шам на крови
Что скрывает павшая столица «Исламского государства»
Шпион, разлогинься
Мировые корпорации породили свои ЦРУ и КГБ, но проиграли интернету
Иссам ЗахреддинХалифат убери
Сирийский терминатор три года косил джихадистов, но взорвался в день победы
«Ее повел на костер собственный брат»
В отрезанной от мира деревне устроили охоту на ведьм
«Бабушка спрашивает, заставляют ли мусульмане сменить веру»
История москвички, которая переехала в Объединенные Арабские Эмираты
Доброе утро, Вьетнам!
Еще одна азиатская страна сошла с ума по караоке
Жируха
В лондонской канализации нашли мерзкое нечто
Дайте грязи: конкуренты вседорожному хэтчу Kia Rio X-Line
Renault Sandero Stepway, Lada Vesta SW Cross и другие приподнятые бюджетники
Как через Instagram продают машины за миллионы
Соцсети, молодеющие покупатели и другие причуды современного рынка суперкаров
Семиместность не порок
Как из пятиместной Mazda CX-5 получился семиместный кроссовер CX-9
Тест: зачем машине эта штуковина?
Попробуйте угадать, зачем инженеры это придумали
Братва помнит
Чем украшают могилы криминальных авторитетов
Интим предлагать
Секс стал способом решения квартирного вопроса
«Я тупо решила, что теперь ем одну гречку»
Одинокая мать год сидела на крупе, чтобы накопить на квартиру
Раз, два, взяли!
Жилье в Крыму пока еще можно купить за копейки