לעצטע פארשריטן אין לייזער דזשענעריישאַן מעקאַניזאַם און נייַ לייזער פאָרשונג

לעצטע פארשריטן אין לייזער דזשענעריישאַן מעקאַניזאַם און נייַלאַזער פאָרשונג
לעצטנס, די פאָרשונג גרופּע פון ​​פּראָפעסאָר זשאַנג הואַדזשין און פּראָפעסאָר יו האַאָהאַי פון דער שטאַט שליסל לאַבאָראַטאָריע פון ​​קריסטאַל מאַטעריאַלס פון שאַנדאָנג אוניווערסיטעט און פּראָפעסאָר טשען יאַנפענג און פּראָפעסאָר הע טשענג פון דער שטאַט שליסל לאַבאָראַטאָריע פון ​​סאָליד מיקראָסטרוקטור פיזיק פון נאַנדזשינג אוניווערסיטעט האָבן געאַרבעט צוזאַמען צו סאָלווע דעם פּראָבלעם און פארגעשטעלט דעם לאַזער דזשענעריישאַן מעקאַניזאַם פון פון-פאָאָן קאָלאַבאָראַטיוו פּאָמפּינג, און גענומען דעם טראדיציאנעלן Nd:YVO4 לאַזער קריסטאַל ווי דער רעפּרעזענטאַטיוו פאָרשונג אָביעקט. די הויך עפעקטיווקייַט לאַזער רעזולטאַט פון סופּערפלואָרעסענס איז באקומען דורך ברייקינג דורך די עלעקטראָן ענערגיע מדרגה שיעור, און די גשמיות שייכות צווישן די לאַזער דזשענעריישאַן שוועל און טעמפּעראַטור (פאָנאָן נומער איז ענג פארבונדן) איז גילוי, און די אויסדרוק פאָרעם איז די זעלבע ווי קירי ס געזעץ. די לערנען איז געווען ארויס אין נאַטור קאָמוניקאַציעס (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) אונטער דעם נאָמען "פאָטאָן-פאָנאָן קאָלאַבאָראַטיוולי פּאַמפּט לאַזער". יו פו און פעי ליאַנג, דאָקטאָראַנטן פון קלאַס 2020, שטאַט קי לאַבאָראַטאָריע פון ​​קריסטאַל מאַטעריאַלס, שאַנדאָנג אוניווערסיטעט, זענען מיט-ערשטע מחברים, טשענג הע, שטאַט קי לאַבאָראַטאָריע פון ​​האַרט מיקראָסטרוקטור פיזיק, נאַנדזשינג אוניווערסיטעט, איז דער צווייטער מחבר, און פּראָפעסאָרן יו האַאָהאַי און הואַדזשין זשאַנג, שאַנדאָנג אוניווערסיטעט, און יאַנפענג טשען, נאַנדזשינג אוניווערסיטעט, זענען מיט-קאָרעספּאָנדירנדיקע מחברים.
זינט איינשטיין האט פארגעשטעלט די סטימולירטע שטראַלונג טעאָריע פון ​​ליכט אין די לעצטע יאָרהונדערט, איז דער לאַזער מעכאַניזם גאָר אַנטוויקלט געוואָרן, און אין 1960, האט מיימאַן אויסגעטראַכט דעם ערשטן אָפּטיש געפּאַמפּטן האַרט-שטאַט לאַזער. בעת לאַזער דזשענעריישאַן, איז טערמישע רעלאַקסאַציע אַ וויכטיקע פיזישע דערשיינונג וואָס באַגלייט די לאַזער דזשענעריישאַן, וואָס ערנסט אַפעקטירט די לאַזער פאָרשטעלונג און די פאַרפֿיגבאַרע לאַזער מאַכט. טערמישע רעלאַקסאַציע און טערמישע ווירקונג זענען שטענדיק באַטראַכט געוואָרן ווי די שליסל שעדלעכע פיזישע פּאַראַמעטערס אין דעם לאַזער פּראָצעס, וואָס מוזן ווערן רידוסט דורך פֿאַרשידענע היץ אַריבערפירן און קיל טעכנאָלאָגיעס. דעריבער, ווערט די געשיכטע פון ​​לאַזער אַנטוויקלונג באַטראַכט ווי די געשיכטע פון ​​דעם קאַמף מיט אָפּפאַל היץ.

טעאָרעטישע איבערבליק פון פאָטאָן-פאָנאָן קאָאָפּעראַטיווע פּאָמפּינג לאַזער

די פֿאָרשונג־מאַנשאַפֿט איז שוין לאַנג פֿאַרנומען מיט לאַזער און נישט־לינעאַרע אָפּטישע מאַטעריאַלן־פֿאָרשונג, און אין די לעצטע יאָרן איז דער טערמישער רעלאַקסאַציע־פּראָצעס טיף פֿאַרשטאַנען געוואָרן פֿון דער פּערספּעקטיוו פֿון פֿעסטשטאַנד־פֿיזיק. באַזירט אויף דער גרונט־אידעע אַז היץ (טעמפּעראַטור) איז פֿאַרקערפּערט אין די מיקראָקאָסמישע פֿאָנאָנען, ווערט באַטראַכט אַז טערמישע רעלאַקסאַציע אַליין איז אַ קוואַנטום־פּראָצעס פֿון עלעקטראָן־פֿאָנאָן־קאַפּלינג, וואָס קען רעאַליזירן קוואַנטום־שניידערײַ פֿון עלעקטראָן־ענערגיע־לעוועלס דורך אַ פּאַסיקן לאַזער־פּלאַן, און באַקומען נײַע עלעקטראָן־טראַנספֿאָרמאַציע־קאַנאַלן צו שאַפֿן נײַע כוואַליע־לענג.לאַזערבאַזירט אויף דעם געדאַנק, ווערט פֿאָרגעלייגט אַ נײַער פּרינציפּ פֿון עלעקטראָן-פֿאָנאָן קאָאָפּעראַטיווער פּאָמפּע-לאַזער דזשענעריישאַן, און די עלעקטראָן איבערגאַנג-רעגולאַציע אונטער עלעקטראָן-פֿאָנאָן קאַפּלינג ווערט דעריווט דורך נעמען Nd:YVO4, אַ באַזישער לאַזער קריסטאַל, ווי אַ רעפּרעזענטאַטיווער אָביעקט. אין דער זעלבער צײַט, ווערט קאָנסטרויִרט אַן אַנקילדער פֿאָטאָן-פֿאָנאָן קאָאָפּעראַטיווער פּאָמפּע-לאַזער, וואָס ניצט די טראַדיציאָנעלע לאַזער דיאָד פּאָמפּע-טעכנאָלאָגיע. אַ לאַזער מיט אַ זעלטענער כוואַליע-לענג פֿון 1168 נם און 1176 נם איז דיזיינד. אויף דעם באַזיס, באַזירט אויף דעם באַזישן פּרינציפּ פֿון לאַזער דזשענעריישאַן און עלעקטראָן-פֿאָנאָן קאַפּלינג, ווערט געפֿונען אַז דער פּראָדוקט פֿון לאַזער דזשענעריישאַן-שוועל און טעמפּעראַטור איז אַ קאָנסטאַנט, וואָס איז די זעלבע ווי דער אויסדרוק פֿון קירי'ס געזעץ אין מאַגנעטיזם, און דעמאָנסטרירט אויך דעם באַזישן פֿיזישן געזעץ אין דעם פּראָצעס פֿון נישט-געאָרדנטן פֿאַזע-איבערגאַנג.

עקספּערימענטאַלע רעאַליזאַציע פון ​​פאָטאָן-פאָנאָן קאָאָפּעראַטיוופּאָמפּע לאַזער

די אַרבעט גיט אַ נייע פּערספּעקטיוו פֿאַר שניידנדיקע פאָרשונג אויף לאַזער דזשענעריישאַן מעקאַניזאַם,לאַזער פיזיק, און הויך-ענערגיע לאַזער, ווײַזט אויף אַ נײַע דיזײַן-דימענסיע פֿאַר לאַזער-כוואַליע-עקספּאַנסיע טעכנאָלאָגיע און לאַזער-קריסטאַל-עקספּלאָראַציע, און קען ברענגען נײַע פֿאָרשונג-אידעען פֿאַר דער אַנטוויקלונג פֿוןקוואַנטום אָפּטיק, לאַזער מעדיצין, לאַזער דיספּליי און אַנדערע פֿאַרבונדענע אַפּלאַקיישאַן פעלדער.