সর্ব-ইলেকট্রিক জৈব লেজার একটি প্রথম - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

স্কটল্যান্ডের সেন্ট অ্যান্ড্রুস ইউনিভার্সিটির গবেষকরা প্রথম জৈব সেমিকন্ডাক্টর লেজার তৈরি করেছেন যা পরিচালনা করার জন্য আলাদা আলোর উত্সের প্রয়োজন হয় না - এমন কিছু যা অত্যন্ত চ্যালেঞ্জিং প্রমাণিত হয়েছিল। নতুন অল-ইলেক্ট্রিক্যালি-চালিত লেজারটি আগের ডিভাইসের তুলনায় আরও কমপ্যাক্ট এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্পেকট্রামের দৃশ্যমান অঞ্চলে কাজ করে। যেমন, এর বিকাশকারীরা বলছেন যে এটি সেন্সিং এবং স্পেকট্রোস্কোপির মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করতে পারে।

দুটি আয়নার মধ্যে একটি লাভ মাঝারি স্যান্ডউইচযুক্ত একটি অপটিক্যাল গহ্বরে লেজারগুলি অনেকবার আলো বাউন্স করে কাজ করে। যেহেতু আলো আয়নার মধ্যে সামনে পিছনে প্রতিফলিত হয়, লাভের মাধ্যম এটিকে প্রশস্ত করে, আরও আলোর নির্গমনকে উদ্দীপিত করে এবং একটি খুব সংকীর্ণ বর্ণালী পরিসরের সাথে একটি সুসংগত মরীচি তৈরি করে।

প্রথম জৈব লেজার - অর্থাৎ, একটি কার্বন-ভিত্তিক উপাদান থেকে তৈরি - 1992 সালে তৈরি করা হয়েছিল। সেই লেজারটি, তবে, তার লাভের মাধ্যমটি চালানোর জন্য একটি পৃথক আলোর উত্স ব্যবহার করেছিল, যা এর নকশাকে জটিল করেছিল এবং এর প্রয়োগগুলিকে সীমিত করেছিল। তখন থেকেই, গবেষকরা একটি জৈব লেজার তৈরি করার একটি উপায় খুঁজে বের করার চেষ্টা করেছেন যা এটি চালানোর জন্য শুধুমাত্র একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ব্যবহার করে কাজ করে, কিন্তু সাফল্য ছাড়াই। "এটি তাই গত 30 বছর ধরে এই ক্ষেত্রে একটি বড় চ্যালেঞ্জ," পদার্থবিদ ব্যাখ্যা করেন ইফর স্যামুয়েল, যিনি তার সাথে নতুন গবেষণার সহ-নেতৃত্ব করেছিলেন সেন্ট অ্যান্ড্রুস সহকর্মী গ্রাহাম টার্নবুল.

প্রথমত, একটি বিশ্ব রেকর্ড ভাঙুন

একটি বৈদ্যুতিক চালিত জৈব লেজার ডিজাইন করার জন্য দুটি প্রধান কৌশল রয়েছে, স্যামুয়েল ব্যাখ্যা করেন। প্রথমটি হ'ল জৈব লেজারের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক যোগাযোগ স্থাপন করা এবং তাদের মাধ্যমে চার্জ ইনজেক্ট করা। এইভাবে একটি লেজার তৈরি করা কঠিন, তবে, কারণ ইনজেকশন করা চার্জ তথাকথিত ট্রিপলেট অবস্থার মাধ্যমে উপাদানের লুমিনেসেন্স বর্ণালী জুড়ে আলো শোষণ করে। পরিচিতিগুলিও আলো শোষণ করে। "যেহেতু একটি লেজারের ক্ষতি অতিক্রম করার জন্য লাভ (অপটিক্যাল পরিবর্ধন) প্রয়োজন, এই আলো শোষণ একটি বিশাল বাধা," স্যামুয়েল বলেছেন।

নতুন কাজে যা বিস্তারিত আছে প্রকৃতি, গবেষকরা এই সমস্যাটি দ্বিতীয় উপায়ে মোকাবেলা করেছেন: লেজার লাভের মাধ্যম থেকে চার্জ, ট্রিপলেট এবং পরিচিতিগুলিকে স্থানিকভাবে দূর করে। এটি করাটাও কোন সহজ কাজ ছিল না, যদিও এর অর্থ হল তাদের একটি স্পন্দিত ব্লু অর্গানিক লাইট-এমিটিং ডায়োড (OLED) তৈরি করতে হবে যা বিশ্ব-রেকর্ডের আলো-আউটপুট তীব্রতার সাথে লাভের মাধ্যম চালাতে হবে। তারপরে তাদের এই OLED এর সমস্ত আলোকে লেজারে জোড়ার একটি উপায় বের করতে হয়েছিল, যা তারা সবুজ আলো নির্গত সেমিকন্ডাক্টর পলিমারের একটি পাতলা স্তর থেকে তৈরি করেছিল।

"ডিভাইসটি তৈরি করার জন্য, আমরা প্রথমে লেজার ওয়েভগাইডের উপরিভাগে মাত্র কয়েক মাইক্রন পুরুত্বের একটি সাবস্ট্রেটে OLED স্থানান্তর করার আগে আলাদাভাবে OLED এবং লেজারের গহ্বর তৈরি করেছিলাম," তিনি বলেন। "ওএলইডি-তে অভ্যন্তরীণভাবে উত্পন্ন তীব্র ইলেক্ট্রোলুমিনেসেন্স অ্যাক্সেস করার জন্য লাভের মাধ্যমটির জন্য দুটি বিভাগের যত্ন সহকারে একীকরণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ছিল।"

নকশাটি সম্পূর্ণ করার জন্য, দলটি পৃষ্ঠ থেকে একটি আউটপুট লেজার রশ্মিকে বিচ্ছিন্ন করার সময় ফিল্মের সমতলে উদ্দীপিত আলো নির্গমনের একটি বিতরণ করা প্রতিক্রিয়া প্রদান করতে পাতলা-ফিল্ম লেজারে একটি ডিফ্র্যাকশন গ্রেটিং ব্যবহার করেছে।

একটি ধীর প্রযুক্তির গতি বাড়ে

জৈব সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলিকে ব্যাপকভাবে একটি "ধীর" প্রযুক্তি হিসাবে বিবেচনা করা হয় কারণ জৈব পদার্থের চার্জ গতিশীলতা সাধারণত সিলিকন বা III-V স্ফটিক সেমিকন্ডাক্টরের চেয়ে কম মাত্রার অর্ডার। টার্নবুল অবশ্য মনে করেন দলের উদ্ভাবন সেই ধারণা পরিবর্তন করতে শুরু করতে পারে। "আমাদের কাজ এই উপকরণগুলিকে একটি খুব দ্রুত এবং তীব্র অপারেটিং স্কিমের দিকে ঠেলে দিচ্ছে," সে বলে৷ ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

নতুন সেমিকন্ডাক্টর লেজার একক ফ্রিকোয়েন্সিতে উচ্চ শক্তি সরবরাহ করে

অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, গবেষকরা বলছেন যে নতুন অল-ইলেকট্রিক জৈব সেমিকন্ডাক্টর লেজারগুলি পয়েন্ট-অফ-কেয়ার মেডিকেল ডিভাইসগুলিতে একীভূত হতে সহজ হবে যা অসুস্থতা নির্ণয় বা লক্ষণগুলি পর্যবেক্ষণ করতে আলো-ভিত্তিক সেন্সিং এবং স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করে। "বৈদ্যুতিক ড্রাইভিং তাদের পাম্প করার জন্য একটি পৃথক আলোর উত্সের প্রয়োজনকে সরিয়ে দেয়, যা সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে প্রশস্ত করতে হবে," টার্নবুল বলেছেন।

তবে, নতুন লেজারের আউটপুট শক্তি এবং দক্ষতা অপ্টিমাইজ করতে এবং দৃশ্যমান বর্ণালী জুড়ে এর আলো আউটপুটকে প্রসারিত করার জন্য আরও কাজ করতে হবে। "ক্ষেত্রে পরবর্তী বড় চ্যালেঞ্জটি হবে ক্রমাগত-তরঙ্গ জৈব অর্ধপরিবাহী লেজার তৈরি করা, যার জন্য সমস্যাযুক্ত ট্রিপলেট জনসংখ্যার আরও নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হবে," টার্নবুল উপসংহারে বলেছেন।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/all-electric-organic-laser-is-a-first/