Vytvořil daleko-ultrafialovou diodu, která funguje při pokojové teplotě

Vědci z Nagojské univerzity v čele s nositelem Nobelovy ceny za fyziku Hiroshi Amano

úspěšně provedl první kontinuální na světěgenerace hlubokého ultrafialového záření při pokojové teplotě pomocí laserové diody. Zařízení vyvinuté vědci produkuje vlny s frekvencí menší než 280 nm (daleké ultrafialové, UV-C).

Ukázka první kontinuální vlnové daleko-ultrafialové diody. Video: Institut materiálů a systémů pro udržitelnost na univerzitě Nagoya

V roce 2019 výzkumný tým vytvořilkrátkovlnná ultrafialově viditelná (UV-C) laserová dioda, která pracuje s krátkými proudovými pulzy. Vstupní výkon potřebný pro generování těchto impulsů byl však 5,2 wattu. To bylo příliš na kontinuální generování, protože výkon způsobil, že se dioda rychle zahřála a přestala fungovat.

V novém článku publikovaném v časopise AppliedPhysics Letters, fyzici přepracovali zařízení a snížili výkon potřebný k provozu laseru na pouhých 1,1 wattu při pokojové teplotě. Vědci zjistili, že dříve vytvořená zařízení vyžadovala vysoký výkon kvůli krystalovým defektům vyskytujícím se na laserovém proužku.

Schéma návrhu a vývoje laserových diod. Obrázek: Issey Takahashi, Institut materiálů a systémů pro udržitelnost na univerzitě Nagoya

Další analýza ukázala, že tyto vadyvznikají v důsledku deformace krystalu. Výběrem správných bočních stěn laserového pásku vědci potlačili defekty, dosáhli efektivního toku proudu do aktivní oblasti laserové diody a snížili provozní výkon.

Laserové diody našly široké uplatnění ve většiněrůzné oblasti. Například infračervené záření se používá v zařízeních s optickým zářením a modré záření se používá na discích Blu-Ray. Autoři vývoje věří, že nová technologie pro vytváření UV-C záření bude užitečná ve zdravotnictví, detekci virů, měření částic, analýze plynů a laserovém zpracování s vysokým rozlišením.

Zejména výzkumníci si všímají vyhlídek na použití nových diod pro sterilizaci vzduchu a čištění vody.

Na rozdíl od současných LED sterilizačních metod, které vyžadují velké množství času, mohou lasery dezinfikovat velké plochy v krátkém čase a na velké vzdálenosti.

Zhang Ziyi, spoluautor studie

Přečtěte si více:

Na Zemi se chystá zasáhnout magnetická bouře

Pojmenováno hlavní nebezpečí lunární mise "Artemis"

Je odhalen skutečný význam mumifikace: celou tu dobu se vědci mýlili

Na obalu: zdroj nepřetržitého ultrafialového záření. Obrázek: Asahi Kasei Corp. a Nagojská univerzita