一般來說雷射是用來加熱物體的,但近日華盛頓大學一組研究團隊通過實驗展示了雷射冷凍材料的潛力,有望顛覆從生物成像到量子通信等領域。
早在2015年該團隊就已經宣布可以利用雷射將水和其他液體冷卻至室溫以下,近日該團隊又用類似的方法來冷卻固體半導體。該論文發表在《自然通訊》上,他們可以使用紅外雷射將固體半導體冷卻到比室溫低至少20攝氏度。
研究人員使用的裝置是一個懸臂,類似於跳水板。就像遊泳者跳入水中後的跳板一樣,懸臂可以以特定的頻率振動。但這個懸臂不需要潛水員來震動。在室溫下,它會因熱能而振蕩。這樣的設備可以成為理想的光學機械傳感器,雷射可以探測到它們的振動。但是雷射也會加熱懸臂,從而降低了它的性能。
圖片來源:華盛頓大學
華盛頓大學材料科學與工程教授彼得·鮑佐斯基(Peter Pauzauskie)說:「在歷史上,納米級設備的雷射加熱是一個被掩蓋的主要問題。我們使用紅外光冷卻諧振器,以減少系統中的幹擾或『噪音』。這種固態製冷方法可以顯著提高光學機械諧振器的靈敏度,擴大其在消費電子、雷射器和科學儀器中的應用,並為光子電路等新應用鋪平道路。」
研究人員表示他們是第一個展示「納米傳感器固態雷射製冷」技術的團隊。