Китайские учёные создали кристалл для самого точного в мире лазера

В прорыве для прецизионных технологий китайская исследовательская группа успешно разработала высокопроизводительный кристалл, позволяющий лазерам достигать более глубокой части ультрафиолетового спектра, чем когда-либо прежде.

Этот новый материал, известный как фторооксоборат аммония или ABF, представляет собой значительную победу в десятилетних поисках источника энергии для следующего поколения передового производства и научных открытий.

Прорыв, возглавляемый Пань Шили, директором Синьцзянского технического института физики и химии, был недавно опубликован в журнале Nature. Он решает давнюю загадку в физике — как создать лазер, который не только невероятно точен, но и достаточно мощный и стабильный для промышленного использования. Достигнув рекордной длины волны в 158,9 нанометра, этот кристалл позволяет учёным производить «вакуумный ультрафиолетовый» лазер, который функционирует как микроскопический скальпель беспрецедентной остроты.

Десятилетиями эта специализированная область была под властью другого кристалла китайского изобретения под названием KBBF.

Но в последние годы, по мере того как практические требования продолжают эволюционировать и расти, возникла растущая потребность в кристаллах с ещё лучшими характеристиками.

Команда Паня потратила более десяти лет на совершенствование своего оборудования и химических процессов, чтобы преодолеть «барьер роста». Их настойчивость окупилась созданием сантиметровых кристаллов ABF, которые одновременно долговечны и достаточно велики для использования в мощных промышленных установках.

Последствия этого открытия выходят далеко за пределы лаборатории. В мире высокотехнологичного производства чем короче длина волны лазера, тем более тонкие детали он может вырезать. Это делает кристалл ABF жизненно важным инструментом для полупроводниковой промышленности, где его можно использовать для травления или инспекции микроскопических схем на чипах, которые питают всё — от смартфонов до технологий искусственного интеллекта.

Помимо электроники, исследовательская группа считает, что эта технология станет краеугольным камнем аэрокосмического машиностроения и производства медицинских устройств. Поскольку лазер настолько точен, он может выполнять сверхтонкую обработку поверхности деликатных компонентов, используемых в спутниках или хирургических имплантатах.

Пань заявил, что кристалл также обладает потенциалом для разгадки тайн передовой науки, таких как скрытые механизмы сверхпроводимости.

Обеспечив себя этим новым материалом, Китай укрепляет свои позиции на переднем крае нишевой, но стратегически жизненно важной отрасли. По мере того как институт в Синьцзяне движется к стабилизации крупномасштабного производства, фокус теперь смещается на интеграцию этих «суперкристаллов» в компактные, недорогие лазерные системы, которые вскоре могут стать стандартным оборудованием на высокотехнологичных заводах по всему миру.