Minden eddiginél erősebb hanglézert alkotott egy kínai kutatócsoport

Szűk öt évvel azután, hogy két kutató bemutatta a saját hanglézerét, vagyis egy olyan, a lézerhez hasonló szerkezetet, amely fotonok helyett fononokat fókuszál, egy kínai kutatócsoport olyan tanulmányt adott ki, mely szerint egy elektróda hozzáadásával akár meg is háromszorozható a hanglézer ereje – írja a New Scientist.

A hagyományos lézereket alighanem mindenki ismeri, és valószínűleg a működésükről is van némi fogalma a legtöbb embernek. A lézer feladata nagyon leegyszerűsítve az, hogy atomok milliárdjait kényszerítse rá fotonok – ami ugye a fény elemi részecskéje – billióinak kibocsátására. A fotonok aztán szépen sorba állnak, és egy nagyon erősen koncentrált nyalábot alkotnak, ez a lézersugár. Az úgynevezett hanglézer értelemszerűen fotonok helyett a szilárdtesteket felépítő atomok kollektív rezgéseit leíró kvázirészecskékkel, vagyis fononokkal csinálja ugyanezt.

Az öt éve bemutatott hanglézerben, és a frissen megjelent kínai tanulmányban a fényhullámok oszcillációja helyett egy lézercsipeszben lebegtetett, szilárd nanorészecske rezgetésével állítanak elő szinkronizált hanghullámokat. Itt egészen pontosan egy nagyjából egy mikrométeres átmérőjű szilícium-dioxid gyöngy található, amelyet két fókuszált lézerfénnyel lebegtettek egy zárt üregben, amely visszaverte és felerősítette a részecske rezgéséből eredő fononokat, és így létrejött a lézerhez hasonlító nyaláb.

Ez eddig nem újdonság, az viszont már igen, hogy a kínaiak egy elektromágneses jeleket kibocsátó elektródát helyeztek a gyöngy alá, amellyel képesek voltak megháromszorozni a hanglézer fényességét, vagyis az egyes frekvenciák erejét, emellett pedig jóval szűkebbre tudták venni a nyalábot és tovább is tudták fenntartani azt. A kutatásban részt vevő Hui Csing elmondása szerint ezzel a módszerrel akár több mint egy óráig is képesek voltak működtetni a hanglézert.

A kutató azt is elmondta, hogy a fononok kevésbé lassulnak le folyadékban, szóval hasznosak lehetnek például a vizes szövetekben végzett képalkotásnál és a mélyvízi kutatásoknál is. A hollandiai Delfti Műszaki Egyetem kutatója, Richard Norte ugyanakkor a New Scientistnek azt mondta, hogy a jelenlegi, kísérleti eszközök egyelőre annyira bonyolultak, és annyira precíz beállítást igényelnek, hogy még több évnyi kutatómunka és tervezés kellhet ahhoz, hogy a hanglézerek eljussanak az optikai lézerek szintjére. Szerinte egyébként az sem biztos, hogy valaha ahhoz hasonló hatásuk lesz majd.