ক্ষুদ্রতম সেমিকন্ডাক্টর লেজার জন্মগ্রহণ করে

July 29, 2020

সম্প্রতি, আইটিএমও বিশ্ববিদ্যালয় (রাশিয়া researchers এর গবেষকদের নেতৃত্বে গবেষকদের একটি আন্তর্জাতিক দল ঘোষণা করেছে যে এটি ঘরের তাপমাত্রায় দৃশ্যমান আলোর পরিসরে বিশ্বের সবচেয়ে কমপ্যাক্ট সেমিকন্ডাক্টর লেজারটি তৈরি করেছে।গবেষণা দলের লেখকের মতে, এই লেজারটি একটি ন্যানো পার্টিকেল যার আকার মাত্র 310 ন্যানোমিটার (প্রায় এক মিলিমিটারের প্রায় 1/3000), যা ঘরের তাপমাত্রায় সবুজ সুসংহত আলো তৈরি করতে পারে এবং এমনকি খালি চোখে ব্যবহার করেও দেখা যায় একটি স্ট্যান্ডার্ড অপটিকাল মাইক্রোস্কোপ।

 

এটি উল্লেখযোগ্য যে বিজ্ঞানীরা সফলভাবে দৃশ্যমান হালকা ব্যান্ডের সবুজ অংশটি অতিক্রম করেছেন।এই নিবন্ধের প্রধান গবেষক, আইটিএমও বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ ফিজিক্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অধ্যাপক সের্গেই ম্যাকারভ বলেছেন: “আধুনিক আলোক-নির্গমনকারী অর্ধপরিবাহী ক্ষেত্রে, ক্ষেত্রটিতে 'সবুজ ফাঁক' সমস্যা রয়েছে।সবুজ ব্যবধানের অর্থ হ'ল হালকা-নির্গমনকারী ডায়োডগুলিতে ব্যবহৃত প্রচলিত অর্ধপরিবাহী পদার্থগুলির কোয়ান্টাম দক্ষতা বর্ণালীটির সবুজ অংশে তীব্র হ্রাস পেয়েছে।এই সমস্যাটি প্রচলিত অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলি দিয়ে ঘরের তাপমাত্রার ন্যানোলেজারগুলির বিকাশকে জটিল করে তোলে।"

 

আইটিএমও বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণা দলটি ন্যানো লেজারের উপাদান হিসাবে পেরভস্কাইট হাইডাইডকে বেছে নিয়েছে।Ditionতিহ্যবাহী লেজার দুটি মূল উপাদান নিয়ে গঠিত - একটি সক্রিয় মাধ্যম যা সুসংগত উত্তেজনা এবং নির্গমন করতে দেয় এবং একটি অপটিক্যাল রেজোনেটর যা দীর্ঘ সময়ের জন্য তড়িৎ চৌম্বকীয় শক্তিকে আবদ্ধ করতে সহায়তা করে।পেরভস্কাইট এই দুটি বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করতে পারে: ন্যানোমিটার কণার একটি নির্দিষ্ট আকার সক্রিয় মিডিয়া এবং উচ্চ-দক্ষতা অনুরোধকারী উভয় হিসাবে কাজ করতে পারে।ফলস্বরূপ, বিজ্ঞানীরা 310-ন্যানোমিটার আকারের ঘনক্ষেত্র আকারের কণা তৈরি করতে সফল হন যা ফেমটোসেকন্ড লেজার ডাল দ্বারা উত্তেজিত হয়ে ঘরের তাপমাত্রায় লেজার বিকিরণ তৈরি করতে পারে।

 

আইটিএমও বিশ্ববিদ্যালয়ের জুনিয়র গবেষক এবং গবেষণাপত্রের অন্যতম সহ-লেখক বলেছেন, একেতেরিনা টিগান্টসেভা।"আমরা ন্যানোলাজারগুলি পাম্প করার জন্য ফেমটোসেকন্ড লেজার ডাল ব্যবহার করি। নির্দিষ্ট পাম্পের তীব্রতার লেজার জেনারেশন প্রান্তিক না হওয়া পর্যন্ত আমরা বিচ্ছিন্ন ন্যানো পার্টিকেলসকে বিকিরণ করি We আমরা প্রমাণ করেছি যে এই ন্যানোলেটর কমপক্ষে দশ মিলিয়ন উত্তেজনার চক্রের মধ্যে কাজ করতে পারে" "ন্যানোলেজারের স্বতন্ত্রতা বিকাশ হয়েছে গবেষণা দলের দ্বারা এটি তার ছোট আকারের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়।নতুন ডিজাইন করা ন্যানো পার্টিকেলগুলি কার্যকরভাবে উদ্দীপনা নির্গমন শক্তি সীমাবদ্ধ করতে এবং লেজার জেনারেশনের জন্য পর্যাপ্ত উচ্চ বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্র প্রশস্তকরণ সরবরাহ করতে পারে।

 

আইটিএমও বিশ্ববিদ্যালয়ের জুনিয়র গবেষক ও নিবন্ধটির সহ-লেখক কিরিল কোশ্লেভ ব্যাখ্যা করেছিলেন: “ধারণাটি হচ্ছে লেজার জেনারেশন একটি প্রান্তিক প্রক্রিয়া।এটি হ'ল আপনি বাহ্যিক আলোক উত্সের নির্দিষ্ট 'প্রান্তিক' তীব্রতায় ন্যানো পার্টিকেলগুলিকে উত্তেজিত করতে লেজার ডাল ব্যবহার করেন।কণাগুলি লেজার নিঃসরণ উত্পাদন শুরু করে।আপনি যদি আলোককে যথেষ্ট পরিমাণে সীমাবদ্ধ করতে না পারেন তবে কোনও লেজার নিঃসরণ থাকবে না।অন্যান্য উপকরণ এবং সিস্টেমগুলির সাথে পূর্ববর্তী পরীক্ষায়, তবে একই মত ধারণাগুলির সাথে, এটি দেখায় যে আপনি চতুর্থ-ক্রম বা পঞ্চম-ক্রম মাই অনুরণনটি ব্যবহার করতে পারেন, যার অর্থ লেজারের দ্বারা উত্পাদিত ফ্রিকোয়েন্সিতে, উপাদানের হালকা তরঙ্গদৈর্ঘ্যটি অনুরণকের সাথে মেলে ভলিউম চার থেকে পাঁচ বার অনুরণন।আমরা প্রমাণ করে দিয়েছি যে আমাদের কণাগুলি তৃতীয়-ক্রম মাই অনুরণনকে সমর্থন করে যা পূর্বের কখনই হয়নি।অন্য কথায়, যখন অনুরণকের আকারটি উপাদানের ভিতরে তিনটি তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের সমান হয়, আমরা সুসংগত উদ্দীপনা নির্গমন করতে পারি। "

 

আর একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হ'ল ন্যানো পার্টিকেলগুলি বাহ্যিক চাপ বা খুব কম তাপমাত্রা প্রয়োগ না করে লেজার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।গবেষণায় বর্ণিত সমস্ত প্রভাবগুলি সাধারণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং ঘরের তাপমাত্রায় উত্পাদিত হয়েছিল।এটি অপ্টিকাল চিপস, সেন্সর এবং অন্যান্য ডিভাইসগুলি যা অপটিকাল কম্পিউটারগুলির চিপস সহ তথ্য প্রেরণ এবং প্রক্রিয়াজাতকরণে আলো ব্যবহার করে এমন বিশেষজ্ঞদের কাছে এই প্রযুক্তি আকর্ষণীয় করে তোলে।

 

দৃশ্যমান আলোর পরিসরে কাজ করা লেজারগুলির সুবিধা হ'ল যখন অন্যান্য সমস্ত বৈশিষ্ট্য একই থাকে তখন এগুলি একই বৈশিষ্ট্যযুক্ত লাল এবং ইনফ্রারেড আলোক উত্সের চেয়ে ছোট হয়।প্রকৃতপক্ষে, একটি ছোট লেজারের ভলিউমটি সাধারণত নির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে ঘন সম্পর্ক রাখে এবং যেহেতু সবুজ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য ইনফ্রারেড আলোর চেয়ে তিনগুণ ছোট, তাই সবুজ লেজারগুলির জন্য ক্ষুদ্রাকরণের সীমা আরও অনেক বেশি muchভবিষ্যতের অপটিক্যাল কম্পিউটার সিস্টেমগুলির জন্য এটি আল্ট্রা-কমপ্যাক্ট উপাদানগুলির উত্পাদনের জন্য প্রয়োজনীয়।