Физики разработали материал для терагерцового лазера

Новосибирск. 25 декабря. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Международная группа ученых, в которую входили специалисты Института физики полупроводников им.А.В.Ржанова (ИФП, Новосибирск), разработали материал, способный генерировать лазерное излучение в терагерцовом (микроволновом) диапазоне, сообщает пресс-служба ИФП.

Установлено, что лазерное излучение генерируют полупроводниковые структуры на основе твердых растворов кадмий-ртуть-теллур, при этом с помощью слабого магнитного поля можно менять длину волны лазера, что важно для технологических применений.

"Ранее попытки сделать подобные источники когерентного (лазерного - ИФ) излучения терпели неудачу", - говорится в сообщении.

Отмечается, что ученые ИФП непосредственно синтезировали материал требуемого состава. Исследованиями материала занималась международная лаборатория (Laboratory of Terahertz and Mid-Infrared collective Phenomena in Semiconductor Nanostructures, TERAMIR), которая включала ученых из Франции, Германии и Польши.

Проведенные исследования показали, что материал на основе твердых растворов теллурида кадмия и ртути с составом, соответствующим бесщелевому энергетическому спектру, перспективен для создания компактного лазера для терагерцовых и инфракрасных областей спектра с перестраиваемой малыми магнитными полями длиной волны излучения.

Терагерцовое излучение проникает сквозь различные вещества, не нарушая их структуру, и поэтому может использоваться в диагностической медицине, системах безопасности, научных целях, для неразрушающего контроля качества материалов.

"Чтобы реализовать эти применения, нужны переносные источники излучения небольшого размера, перспективные материалы для их разработки - полупроводниковые структуры. Для создания с помощью последних лазерного луча, генерируется избыточное количество электронов в возбужденном (высокоэнергетическом) состоянии", - говорится в сообщении.

Если при обратном переходе скорость рекомбинации электронов и "дырок" в полупроводнике существенно меньше скорости испускания фотонов, тогда возникает когерентное (лазерное) излучение.

"Однако пока ключевое препятствие для широкомасштабного использования такого устройства - необходимость соблюдения рабочей температуры, близкой к абсолютному нулю", - говорится в сообщении.

Спектр частот терагерцевого излучения расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами, проникает через многие материалы, кроме металлов. В отличие от рентгеновского излучения, не является ионизирующим.