Polariton laser
ಪೋಲರಿಟಾನ್ ಲೇಸರ್ ಒಂದು ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಮೂಲವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಅತಿ-ಕಡಿಮೆ ಮಿತಿಯ ಲೇಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸೈಟಾನ್-ಪೋಲರಿಟಾನ್ಗಳ ಬೋಸ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್ಗಳ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. 1996ರಲ್ಲಿ, ಇಮಾಮೊಗ್ಲು ಮತ್ತು ಇತರರು. ಅಂತಹ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳ ಬೋಸ್-ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಘನೀಕರಣಕ್ಕೆ ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿದರುಃ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬೋಸೋನಿಕ್ ಕಣಗಳು (ಇಲ್ಲಿಃ ಧ್ರುವೀಯ ಕಣಗಳು) ಪ್ರಚೋದಿತ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಸ್ಥೂಲದರ್ಶಕವಾಗಿ ಆಕ್ರಮಿತ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಘನೀಕರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಪೋಲರಿಟಾನ್ಗಳ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್ ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೇಸರ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. ಅದರ ತತ್ವದಿಂದಾಗಿ, ಪೋಲರಿಟಾನ್-ಲೇಸರ್ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿ-ಸಮರ್ಥ ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಲೇಸರ್ಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಅರೆವಾಹಕ ರಚನೆಯು ವಿತರಿಸಿದ ಬ್ರ್ಯಾಗ್ ಪ್ರತಿಫಲಕಗಳ ನಡುವೆ ಇರಿಸಲಾಗಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಕಾವಿಟಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಧ್ರುವೀಯ ಲೇಸಿಂಗ್ನ ಆರಂಭಿಕ ಪ್ರದರ್ಶನ ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೇಸಿಂಗ್ನ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು 2003ರಲ್ಲಿ ಎಚ್. ಡೆಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಸಾಧಿಸಿದರು. ಸ್ಟ್ಯಾನ್ಫೋರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ (ಧ್ರುವೀಯ ಘನೀಕರಣವನ್ನು ನಂತರ 2006ರಲ್ಲಿ ಕಾಸ್ಪ್ರಾಕ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಬೋಸ್-ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಘನೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಿದರು.). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಧ್ರುವೀಯ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಳಕೆಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾದ ಧ್ರುವೀಯ ಲೇಸರಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪಂಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು 2013 ರವರೆಗೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ, ಮಿಚಿಗನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡವು ಮತ್ತು ವುರ್ಜ್ಬರ್ಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ತಂಡವು ಇದೇ ರೀತಿಯ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತಮ್ಮ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪಾಲುದಾರರೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನವಾಗಿ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಧ್ರುವೀಯ ಲೇಸರಿನ ಮೊದಲ ಮತ್ತು ನಿಸ್ಸಂದಿಗ್ಧ ಪ್ರದರ್ಶನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿತು. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲಿತ ಸಾಧನವು ಸುಮಾರು 10 K ನಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫ್ಯಾರಡೆ ರೇಖಾಗಣಿತದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. 2007ರಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲಿ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಪೋಲರಿಟಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ಸಮ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದ ಅನ್ವಯಕ್ಕಾಗಿ ಭವಿಷ್ಯದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಪೋಲರಿಟಾನ್ ಲೇಸರ್ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಭರವಸೆ ನೀಡಿತು. ಇದೇ ರೀತಿಯ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಧ್ರುವೀಯ ಲೇಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ (ಫೋಟಾನಿಕ್) ಲೇಸಿಂಗ್ನಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ ಮತ್ತು ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಎರಡೂ ತಂಡಗಳ ಯಶಸ್ಸಿನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಧ್ರುವೀಯ ಕಣಗಳ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಸ್ವರೂಪವಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳ ದ್ರವ್ಯ ಘಟಕಗಳು (ಎಕ್ಸಿಟಾನ್ಗಳು) ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಪಲ್ಲಬ್ ಭಟ್ಟಾಚಾರ್ಯ ನೇತೃತ್ವದ ಮಿಚಿಗನ್ ತಂಡವು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬಾವಿಗಳ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಡೋಪಿಂಗ್ನ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು, ಧ್ರುವೀಯ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಯ-ಫೋನಾನ್ ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಪ್ರಚೋದಕ-ಧ್ರುವೀಯ ಶುದ್ಧತ್ವ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಬಾಹ್ಯ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡಿತು. ಈ ಕ್ರಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಅವರು 12 A/cm2 ನ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಧ್ರುವೀಯ ಲೇಸಿಂಗ್ ಮಿತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದರು (ಮೇ 2013 ರಲ್ಲಿ ಫಿಸಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂ ಲೆಟರ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ). ವುರ್ಜ್ಬರ್ಗ್ನಲ್ಲಿ ತಂಡವು ನಡೆಸಿದ ತನಿಖೆಗಳು, 2007 ರಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನವನ್ನು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಆಲೋಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾದವು, ಯುಎಸ್, ಜಪಾನ್, ರಷ್ಯಾ, ಸಿಂಗಾಪುರ್, ಐಸ್ಲ್ಯಾಂಡ್ ಮತ್ತು ಜರ್ಮನಿಯ ತಮ್ಮ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪಾಲುದಾರರ ಸಹಕಾರದೊಂದಿಗೆ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಪರಿಣಾಮಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಅವರ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ಪೂರಕವಾಗಿವೆಃ ಧ್ರುವೀಯ ಲೇಸರ್ ಆಡಳಿತದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ-ವಿಧಾನದ ದ್ರವ್ಯ ಅಂಶದ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಪರಿಶೀಲನೆಯನ್ನು ನೀಡಲಾಯಿತು, ಇದು ಸಿ. ಷ್ನೇಯ್ಡರ್, ಎ. ರಹಿಮಿ-ಇಮಾನ್ ಮತ್ತು ಎಸ್. ಹೋಫ್ಲಿಂಗ್ (ಮೇ 2013 ರಲ್ಲಿ ನೇಚರ್ ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ) ತಂಡದ ಸಹ-ಲೇಖಕರು ವಿದ್ಯುತ್ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಧ್ರುವೀಯ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದರು. ಜೂನ್ 5,2014 ರಂದು, ಭಟ್ಟಾಚಾರ್ಯರ ತಂಡವು ಮೊದಲ ಧ್ರುವೀಯ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಯಿತು, ಇದು ಬೆಳಕಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಉತ್ತೇಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ ಲೇಸರ್ ನ್ಯಾನೊಲೇಸರ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಅರೆವಾಹಕ ಲೇಸರ್ಗಳು ಲೇಸರ್ ವಿಜ್ಞಾನ ಲೇಸರ್ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.