چینی محققین کے ایک گروپ نے ایک نئی تھیوری کا استعمال کرتے ہوئے ایک نئی توانائی کی بچت کرنے والا، انتہائی پتلا آپٹیکل کرسٹل ایجاد کیا ہے جو اگلی نسل کی لیزر ٹیکنالوجی کی بنیاد رکھتا ہے۔
پیکنگ یونیورسٹی کے سکول آف فزکس کے پروفیسر وانگ اینج نے حال ہی میں سنہوا کو بتایا کہ ٹیم کی طرف سے تیار کردہ بٹی ہوئی بوران نائٹرائیڈ کی موٹائی مائیکرو میٹرز کی ہے، جو اسے دنیا کا سب سے پتلا آپٹیکل کرسٹل بناتا ہے۔ اسی موٹائی کے روایتی کرسٹل کے مقابلے میں، اس کی توانائی کی کارکردگی میں 100 سے 10،000 گنا اضافہ ہوا ہے۔
چینی اکیڈمی آف سائنسز کے ماہر تعلیم وانگ نے کہا کہ نتائج چین کے نظری کرسٹل کے نظریہ میں ایک اصل اختراع ہیں اور روشنی کے عنصر کے دو جہتی پتلی فلمی مواد سے آپٹیکل کرسٹل بنانے کا ایک نیا میدان کھولتے ہیں۔
تحقیق کے نتائج حال ہی میں فزیکل ریویو لیٹرز نامی جریدے میں شائع ہوئے۔
لیزر انفارمیشن سوسائٹی کی بنیادی ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہے۔ آپٹیکل کرسٹل فریکوئنسی کنورژن، پیرامیٹرک ایمپلیفیکیشن، اور سگنل ماڈیولیشن جیسے افعال کو محسوس کر سکتے ہیں، اور یہ لیزر ڈیوائسز کے کلیدی اجزاء ہیں۔
پچھلے 60 سالوں میں، آپٹیکل کرسٹل کی تحقیق اور ترقی کی رہنمائی بنیادی طور پر امریکی سائنسدانوں کی طرف سے تجویز کردہ دو فیز میچنگ تھیوریز کے ذریعے کی گئی ہے۔
تاہم، روایتی نظریاتی ماڈلز اور مادی نظاموں کی حدود کی وجہ سے، موجودہ کرسٹل کو مستقبل کی ترقی کے لیے چھوٹے بنانے، اعلیٰ انضمام، اور لیزر آلات کے فنکشنلائزیشن کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہے۔ اگلی نسل کی لیزر ٹیکنالوجی کی ترقی کے لیے آپٹیکل کرسٹل تھیوری اور مواد میں پیش رفت کی ضرورت ہے۔
وانگ اینگو اور پروفیسر لیو کیہوئی، انسٹی ٹیوٹ آف کنڈینسڈ میٹر اینڈ میٹریلز فزکس، سکول آف فزکس، پیکنگ یونیورسٹی کے ڈائریکٹر نے ایک ٹیم کی قیادت کی جس میں روشنی کے عنصر کے مادی نظاموں پر مبنی تیسرا فیز میچنگ تھیوری تیار کیا گیا۔
"آپٹیکل کرسٹل سے تیار کردہ لیزرز کو مارچنگ کے انفرادی کالم کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ گھماؤ کا طریقہ کار ہر فرد کی سمت اور رفتار کو انتہائی مربوط بنا سکتا ہے، جس سے لیزر کی توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی میں بہت بہتری آتی ہے،" لیو بتاتے ہیں، جو ڈپٹی ڈائریکٹر بھی ہیں۔ بیجنگ میں Huairou نیشنل انٹیگریٹڈ سائنس سینٹر میں انسٹی ٹیوٹ آف لائٹ ایلیمنٹ کوانٹم میٹریلز انٹرسیکشن کا۔
انہوں نے کہا کہ یہ تحقیق مکمل طور پر نئے ڈیزائن کے طریقوں اور مادی نظام کو کھولتی ہے، بنیادی نظری نظریہ سے لے کر مادی سائنس اور ٹیکنالوجی تک اصل اختراعات کی ایک پوری زنجیر کو محسوس کرتی ہے۔
"TBN کرسٹل کی موٹائی 1 سے 10 مائیکرو میٹر تک ہوتی ہے۔ زیادہ تر آپٹیکل کرسٹل جن کو ہم پہلے جانتے تھے ان کی موٹائی ایک ملی میٹر یا اس سے بھی سینٹی میٹر تک ہوتی ہے،" لیو نے مزید کہا۔
TBN پروڈکشن ٹیکنالوجی اس وقت امریکہ، برطانیہ، جاپان اور دیگر ممالک میں پیٹنٹ کی جا رہی ہے۔ ٹیم نے پروٹو ٹائپ ٹی بی این لیزر تیار کیے ہیں اور اگلی نسل کی لیزر ٹیکنالوجی تیار کرنے کے لیے کمپنیوں کے ساتھ مل کر کام کر رہی ہے۔
"آپٹیکل کرسٹل لیزر ٹیکنالوجی کی ترقی کا سنگ بنیاد ہیں، اور لیزر ٹیکنالوجی کا مستقبل آپٹیکل کرسٹل کے ڈیزائن تھیوری اور پروڈکشن ٹیکنالوجی سے طے ہوتا ہے،" وانگ نے کہا۔
اپنے انتہائی پتلے سائز، بہترین انضمام کی صلاحیت، اور نئے فنکشنز کے ساتھ، TBN کرسٹل سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ مستقبل میں کوانٹم لائٹ سورسز، فوٹوونک چپس، اور مصنوعی ذہانت جیسے شعبوں میں ایپلیکیشن کی نئی کامیابیاں حاصل کریں گے۔
