نانو لیزر های الکترونیکی یاقوت (Ruby nano-lasers) ساختار و عملکرد ها (بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : نانو لیزر های یاقوت بلور (سنگ سنباده) است که بعضی از یونهای آن با یونهای بلور اَلماس عوض شده اند. به عنوان ماده لیزری ، این بلور را معمولا از رشد مخلوط مذاب بلور یاقوت )تقریبا 0.05% وزنی) و مناسب تهیه می کنند. نانو لیزر یاقوت یک دستگاه سه ترازی است.
ماده فعال این نانو لیزر یاقوت با حدود 0.05% وزنی کروم به عنوان ناخالصی در آن بدست می آید. گونه ای فعال هستند که با یونهای آلومینیوم در شبکه جایگزین می شوند. تراز های مهمی در انجام ، عمل لیزر را نشان می دهد. گذار لیزری (در 694 نانو متر) بین تراز های اخیر و تراز های حالت پایه واقع می شود و لذا نانو لیزر یاقوت یک دستگاه لیزری سه ترازی است. به همین دلیل لازم است بیش از نصف تعداد یونها به حالت ساکن دمش شوند، تا جمعیت معکوس شود.
یاقوت از نظر ساختاری تک بلور های میزبان ، تک محور و دارای ساختاری شش گوش می باشند. بلور دارای یک محور تقارن است. در فرایند آلایش به جای یکی از یونهای آلومینیم یون ناخالصی مانند می نشیند. به روش میله های لیزری به طول 15 سانتیمتر و قطر 3.5 سانتیمتر قابل رشد می باشد. در فرایند رشد ، بلور بر روی نطفه اولیه با خلوص بالا رشد داده شده و به آهستگی از داخل ماده مذاب مایع بیرون کشیده می شود. مقدار آلایش ، 0.05 درصد وزنی مناسب است.بلور یاقوت با یون های مثبت نیز آلائیده می شود و فرایند رشد آن شبیه یاقوت است. نانو لیزر یاقوت یکی از سیستمهای نانو لیزری حالت جامدی است که ناحیه قابل تنظیم طول موجی آن خیلی وسیع و در حدود 300 نانومتر می‌باشد.در واقع نانو لیزر یاقوت، انرژی آستانه دمش مورد نیاز در حدود یک مرتبه بزرگی از انرژی آستانه دمش برای نانو لیزر به همان ابعاد بزرگتر است. ولی نانو لیزر های یاقوت برای برخی از کاربرد های علمی نظیر تمام نگاری تپی و آزمایشهای فاصله یابی (مانند: فاصله یابهای نظامی) استفاده می شوند.
نتیجه گیری :
نانو لیزر های یاقوت بلور (سنگ سنباده) است که بعضی از یونهای آن با یونهای بلور اَلماس عوض شده اند. به عنوان ماده لیزری ، این بلور را معمولا از رشد مخلوط مذاب بلور یاقوت )تقریبا 0.05% وزنی) و مناسب تهیه می کنند. نانو لیزر یاقوت یک دستگاه سه ترازی است.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک