来自中国山东大学和美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员发现了一种制造方法,可以解决长期以来生产用于人体所需晶体的问题万博体育登录首页激光

在该杂志上发表的一项研究中科学的进步研究人员认为,用于改变激光光特性的大晶体可以通过堆叠更小的棒状微晶体来制造,这种微晶体可以廉价而容易地生长。

到目前为止,研究人员开发的微晶体在某些方面能够比传统晶体表现得更好,这为大规模生产晶体的经济快速方法的探索已经结束提供了可能性。

然而,目前还不清楚微晶体是如何超越普通晶体的,因为根据传统科学,它们不应该能够做到这一点。

通常,改变激光性质的晶体是由二磷酸钾(KDP)制成的。然而,除了改变激光的颜色,KDP晶体还可以像开关一样改变光的电场振动的方向,或者在正确的时间之前阻止激光通过。

小的KDP晶体生产起来很容易。当需要晶体用于更高能量的应用时,麻烦就开始了。长期以来,科学家们一直在寻找一种方法,以制造出能够承受反复暴露在强激光脉冲下的大尺寸、高质量晶体,但一直没有找到解决方案。

研究人员发现KDP微晶体可以在溶液中生长,在那里它们将以只有几毫米宽的六角形管的形式长而空心。

他们还认为,微晶棒可能会像柴火一样堆叠在一起,形成一个由数十亿个微小细丝组成的更大的碎片。这些微晶体棒还可以被涂上一层涂层来保持热量,这使得它们可以轻松地处理激光的重复脉冲。

根据传统的物理模型,像晶体这样的光学介质在中心不应该是对称的,以确保有效的能量转换。然而,KDP微晶体正在打破这一规则。

研究人员与来自各个领域的专家进行了交谈,但没有人能够解释KDP微晶体生长背后的机制。

“它挑战了我们目前在从结晶学到凝聚态等领域的理解,”邓路是NIST的物理学家,也是这项研究的作者之一。

研究人员现在每10分钟左右就能在一个玻片上培育出1000多个微结构。他们接下来要研究的是如何在大规模生长微晶体的同时保持几乎均匀的横截面,因为这在组装过程中至关重要。

邓与任燕、爱德华·w·哈格利和赵贤一起出演研究

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