Trung Quốc tổng hợp được loại tinh thể mới, tạo ra tia laser mạnh gấp 13 lần công nghệ cũ

Các nhà khoa học tại miền Đông Nam Trung Quốc tuyên bố họ vừa chế tạo được một loại tinh thể mới, có tiềm năng cải thiện hiệu năng của tia laser của cả thiết bị quân sự lẫn các thiết bị gia dụng sử dụng laser. Tinh thể mới là caesium bismuth germanate (CBGO), có khả năng chuyển một tia sáng năng lượng yếu thành một tia laser mạnh mẽ, với hiệu năng cao chưa từng có rước đây.

Giáo sư Mao Jianggao, công tác tại Viện Cấu trúc Vật chất Fijian trực thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc và cũng là trưởng nhóm nghiên cứu, tự tin nói với báo giới.

CBGO hiệu quả hơn tới 13 lần trong việc chuyển hóa tia hồng ngoại thành tia laser xanh lá đầy sức mạnh.

Trong thử nghiệm, đội ngũ nghiên cứu đã phân tích hiệu năng của một loạt các tinh thể có tiềm năng. Khi so sánh với potassium dihydrogen phosphate (loại tinh thể được sử dụng rộng rãi trong công nghệ laser), CBGO hiệu quả hơn tới 13 lần trong việc chuyển hóa tia hồng ngoại thành tia laser xanh lá đầy sức mạnh.

“Đây là mốc cao kỷ lục”, ông Mao nói, “đây chính là lý do tại sao chúng tôi nghĩ tinh thể mới có tiềm năng lớn”.

Phát hiện của nhím nghiên cứu mới được đăng tải trên tạp chí Hóa học Ứng dụng Đức hồi tháng trước. Báo cáo cho rằng tinh thể CBGO có thể là đột phá mới của ngành laser, thứ ánh sáng tập trung tại một điểm thiết yếu trong vô số ngành khoa học sẽ không cần một nguồn điện khổng lồ hậu thuẫn chúng nữa.

Sở dĩ ta cần lượng năng lượng lớn để có được một tia laser mạnh là do chưa có công nghệ biến tia sáng yếu thành tia laser tràn đầy năng lượng, và đây cũng là lý do tại sao ta chưa có … vũ khí laser. CBGO sẽ giải quyết vấn đề đó, nghiên cứu cho thấy cấu trúc của chúng có thể thay đổi tần số tia sáng. Sở hữu tần số càng cao, một tia laser sẽ càng mạnh.

Tinh thể CBGO được tổng hợp trong phòng thí nghiệm mới có kích cỡ của một nhúm cát. (Ảnh minh họa).

Tuy nhiên, nhà nghiên cứu Mao cũng nói thêm thử nghiệm CBGO mới ở giai đoạn đầu, sẽ phải mất một thời gian nữa để Trung Quốc sở hữu công nghệ laser mạnh đến vậy. Tinh thể CBGO được tổng hợp trong phòng thí nghiệm mới có kích cỡ của một nhúm cát. Để có thể ứng dụng được CBGO trong thực tế, cần sản xuất hàng loạt CBGO với kích cỡ tương đương một viên xúc xắc.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu còn chưa rõ liệu có thể tăng quy mô sản xuất CBGO được không.

Việc Trung Quốc đạt được đột phá trong ngành nghiên cứu tinh thể khuếch đại tia laser không lạ chút nào: họ chính là người dẫn đầu trong ngành này. Đa số các thiết bị laser được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới đều có nguồn gốc từ các nhà nghiên cứu Trung Quốc.

“Rất nhiều tinh thể có tiềm năng xuất hiện suốt nhiều thập kỷ qua, nhưng chỉ một vài trong số đó thực sự có ích. Chúng tôi dẫn đầu ngành nghiên cứu tinh thể không phải vì may mắn, mà nhờ cố gắng không ngừng dù gặp vô vàn thất bại”, Li Qiang, giám đốc Viện Kỹ nghệ Laser thuộc Đại học Công nghệ Bắc Kinh cho hay.

Những báo cáo ban đầu chưa thuyết phục được ông Li, bởi hiệu năng chưa phải tất cả. Ông muốn xem CBGO sẽ hiệu quả ra sao trong thực nghiệm.

• Các nhà khoa học đã tạo được tia laser sắc nét nhất trong lịch sử
• Điêu khắc gỗ, tranh sơn mài bằng tia laser

Từ khóa liên quan:

tinh thể mới

tia laser

Tinh thể caesium bismuth germanate

tinh thể CBGO

công nghệ laser

Mao Jianggao

Li Qiang