久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

研究中開發的光子拓撲絕緣體效果圖。資料來源：倫斯勒理工學院

倫斯勒理工學院（Rensselaer Polytechnic Institute）的研究人員制造出了一種比頭發絲還細的裝置，它將幫助物理學家研究物質和光的基本性質。他們的研究成果發表在《自然-納米技術》（Nature Nanotechnology）雜志上，還有助于開發更高效的激光器，這種激光器被廣泛應用于醫療和制造等領域。

該設備由一種名為光子拓撲絕緣體的特殊材料制成。光子拓撲絕緣體可以引導光子（構成光的波狀粒子）進入材料內部專門設計的界面，同時還能防止這些粒子通過材料本身發生散射。

由于這一特性，拓撲絕緣體可以使許多光子相干地像一個光子一樣行動。這些設備還可用作拓撲"量子模擬器"，即研究人員可以研究量子現象（在極小尺度上支配物質的物理定律）的微型實驗室。

"我們創造的光子拓撲絕緣體是獨一無二的。它能在室溫下工作。這是一個重大進步。以前，人們只能使用昂貴的大型設備在真空中對物質進行超冷卻，才能研究這種機制。許多研究實驗室都沒有這種設備，因此我們的設備可以讓更多人在實驗室里從事這種基礎物理研究。"RPI 材料科學與工程系助理教授、《自然- 納米技術》研究報告的資深作者 Wei Bao 說。

Bao補充說："這也是在開發運行所需能量更少的激光器方面邁出的充滿希望的一步，因為我們的室溫設備閾值（使其工作所需的能量）比以前開發的低溫設備低七倍。"

RPI 的研究人員利用半導體行業用于制造微芯片的相同技術制造出了他們的新型設備，這種技術包括將不同種類的材料逐個原子、逐個分子地分層，以制造出具有特定性能的理想結構。

為了制造這種裝置，研究人員在金屬鹵化物過氧化物（一種由銫、鉛和氯組成的晶體）上生長出超薄板，并在上面蝕刻出帶有圖案的聚合物。他們將這些晶體板和聚合物夾在各種氧化物材料的薄片之間，最終形成了一個厚約 2 微米、長寬均為 100 微米的物體（人類頭發的平均寬度為 100 微米）。

當研究人員用激光照射該裝置時，在材料設計的界面上出現了一個發光的三角形圖案。這種圖案由裝置的設計決定，是激光拓撲特性的結果。

"能夠在室溫下研究量子現象是一個令人興奮的前景。鮑教授的創新工作表明，材料工程學可以幫助我們回答一些科學上的重大問題，"RPI 工程學院院長 Shekhar Garde 說。