lunes, 22 de agosto de 2016

Láser consigue enfriamiento a 4 grados arriba del cero absoluto


Investigadores del Instituto Niels Bohr han tenido éxito en el empleo de un nuevo sistema de enfriamiento a base de rayos láser el cual consiguió enfriar una membrana cuadrada de arseniuro de galio semiconductor de 2.5 milímetros cuadrados y 160 nm de grosor hasta una temperatura de 4 grados por encima del cero absoluto, que constituye la temperatura del helio líquido.

En el enfriamiento láser convencional, un objeto iluminado es enfriado cuando su movimiento  lleva a un efecto Doppler en la luz reflejada desde este. Esto ocurre cuando un fotón incidente es reflejado a lo largo del eje de movimiento del objeto. La transferencia de energía desde el objeto a la luz reflejada lo enfría.

¿Qué ocurre cuando la luz incidente es tan poderosa que es capaz de mover el objeto debido a la presión por radiación u otra influencia? En ese caso, no solo se produce el efecto Doppler, sino que también la luz le transmite movimiento al objeto de tal modo que puede cambiar la magnitud del efecto Doppler dependiendo de ese movimiento. Ahora, si el objeto es un espejo que se ubica al final de una cavidad óptica, el movimiento también cambiará la frecuencia de resonancia de la cavidad. Esto se conoce como reacción inversa de cavidad óptica, y puede reaccionar comportamientos vibratorios sumamente complejos.

En este estudio, el grupo del Instituto Niels Bohr reportó la primera realización experimental de refrigeración por cavidad de modos mecánicos en una nanomembrana semiconductora. Este mecanismo de refrigeración implica tanto a los grados de libertad internos electrónicos como la resonancia de la cavidad externa sintonizable. La tensión térmica debido a la relajación no radiativa de pares electrón-hueco ópticamente generados en el material semiconductor de la membrana es la interacción primaria que conduce a la membrana de enfriamiento.



SHARE THIS

Author:

0 comentarios: