|
Группа исследователей британского Университета Ноттингема и украинского Института физики полупроводников создала первый рабочий «сазер», или звуковой лазер — устройство, способное генерировать высококонцентрированный пучок звуковых волн на терагерцовой частоте (1012 Гц). Примечательно, что данное устройство, появившееся как следствие любопытства ученых, может сыграть революционную роль в повышении эффективности наноразмерных микрочипов.
Первые лазеры появились всего полвека назад, сегодня же область применения этих приборов невероятно широка — от устройств чтения компакт-дисков до суперсовременных хирургических инструментов. Звуковой лазер построен по схожему принципу, но он генерирует поток фононов, а не фотонов.
Для создания звукового лазера британские и украинские специалисты использовали 50 чередующихся слоев (каждый толщиной не более нескольких атомов), изготовленных из двух химических веществ (арсенид галлия и арсенид алюминия). Первое — весьма популярный материал, заменяющий кремний в производстве инфракрасных светодиодов, лазерных диодов и солнечных фотоэлементов.
Верхняя часть «сандвича» обрабатывается интенсивным световым лучом, возбуждающим электроны, которые под таким воздействием начинают испускать фононы. Эти фононы неоднократно отражаются от разных слоев арсенида. Расстояние между слоями и их положение подобрано так, чтобы все эти слабые движения в итоге сформировали гораздо более мощный и концентрированный звуковой пучок, в котором синхронизирована каждая частица.
По словам профессора Кента, сегодня звуковой лазер представляет интерес только с научной точки зрения. Тем не менее, в отличие от ранее созданных «сазеров», англо-украинский звуковой лазер отличается высокой мощностью и существенно повышенной частотой. Не стоит забывать: всего 50 лет назад многие ученые не воспринимали лазеры всерьез, а сегодня их применяют повсеместно.
Ученые полагают, что звуковой терагерцовый лазер можно использовать для контроля электронных устройств на уровне наночастиц, а также для управления потоками электронов в полупроводниковых материалах. Проще говоря, «сазер» теоретически способен существенно помочь в создании нового поколения процессоров для компьютеров, работающих на терагерцовых частотах, что гораздо быстрее современных чипов.
Немалый интерес звуковой лазер на терагерцовой частоте представляет и для оптоэлектроники (прикладной науки, имеющей дело с электронными устройствами, обнаруживающими и контролирующими световое излучение) — например, в качестве инструмента передачи сигнала на расстояние по волоконно-оптическому кабелю.
| 
