About / Advertise
Idag finns kisel i allt från datorer till kameror. Men en kisellaser? En fysikalisk omöjlighet - ända tills nu. En forskargrupp från Brown University har byggt den första pumpande kisellasern någonsin, genom att ändra strukturen på kiselkristallen med nanoteknik. Resultaten publiceras tidskriften Nature Materials webbupplaga.
Sedan den första fungerande lasern – på en rubin, från 1960 – har forskare designat lasrar på så vitt skilda substanser som neon och safir. Men kisel har dock aldrig ens varit någon kandidat, eftersom dess struktur inte låter elektronerna sända ut ljus.
Men nu har ingenjörs- och fysikprofessorn Jimmy Xu och hans kollegor gjort det omöjliga möjligt. De har skapat en pumplaser av kisel genom att förändra kristallens struktur och ta bort atomer. Man har använt en nanomask och en jonstråle, borrat miljarder hål i ett litet stycke av materialet. Resultat: svagt men äkta laserljus.
- Det är kul att utmana konventionell visdom, och detta arbete går definitivt emot all sådan – inklusive min egen, säger Xu till sajten physorg.com, men ger äran för framgången till Natureartikelns försteförfattare, doktoranden Sylvain Cloutier.
Han tog min idé att kisel skulle kunna förändras på det här sättet, och sprang. Han utförde de första testerna och satte upp mätningarna. Och han var skicklig och omsorgsfull nog att fånga de första bleka laserstrålarna från det nanostrukturerade kislet, säger Xu.
- Jag blev både upphetsad och nyfiken när jag såg det första ljuset, men jag insåg också att massor av jobb återstod innan laseraktiviteten kunde anses visad, säger Cloutier.
Men även om det är nu alltså möjligt är det dock inte praktiskt tillämpbart ännu. För att få kisellasern kommersiell måste Xu göra den mer kraftfull, och få den att fungera vid rumstemperatur. Nu fungerar den bara vid minus 200 grader Celsius.
Kanske kommer dock arbetet bli värt besväret. För ett material med kislets elektroniska egenskaper och laserns optiska, skulle kunna bli mycket användbart inom telekomindustrin till exempel, för snabbare datorer och fiberoptiska nät.
