Ученые из Великобритании под руководством Джонатана Бриза (Jonathan D. Breeze) из Имперского колледжа Лондона смогли создать твердотельный микроволновый лазер (мазер), способный работать при комнатных температурах. В качестве рабочего тела мазера они использовали алмаз, в кристаллической решетке которого некоторые атомы углерода заменены на азот. Статья о разработке опубликована в журнале Nature.
Алмаз поместили в резонатор из сапфира и меди и подсветили зеленым лазером. В результате луч был преобразован в микроволновое излучение. Так как рабочее тело не разрушалось при нагреве, оно оказалось способно излучать неограниченное количество времени.
Мазеры — это квантовые генераторы, излучающие микроволны. Они были сконструированы в 1954 году советскими физиками Александром Прохоровым и Николаем Басовым и параллельно с ними Чарльзом Таунсом из США. В отличие от изобретенных чуть позже лазеров, применение мазеров ограничено из-за высокой стоимости и особых условий работы, в частности необходимости сверхнизких температур. Теперь это ограничение удалось преодолеть.
«Этот прорыв открывает путь для широкого внедрения мазеров в большом спектре приложений, которые мы намерены изучить в дальнейшем. Мы надеемся, что мазер теперь станет столь же успешным как лазер», — сказал Джонатан Бриз (Jonathan D. Breeze).
Результаты исследования, по мнению ученых, приведут к значительному снижению затрат на создание мазеров, что позволит массово использовать их. В частности, они смогут найти применение при создании квантовых компьютеров, технических средств безопасности, в медицине и астрономии.
[Иллюстрация: Jonathan Breeze, Imperial College London]
