Fjármögnuð af National Natural Science Foundation of China (styrkur nr. 12225402, 62321004, 92250302) og aðrir styrkir lagði rannsóknarhópur prófessors Renmin Ma við Institute of Condensed Matter Physics and Materials Physics, School of Physics, Peking University fram kenningu. að rjúfa mörk ljósdreifingar í rafkerfum, útbúið sjónrænt nanóhola á atómmælikvarða og áttað sig á minnsta leysinum í stillingarrúmmálinu hingað til, og uppfinningin Uppfinningin um sérstöðu díelektrískur nanóleysirinn ýtir undir eiginleikann. mælikvarði leysiljóssviðs niður á atómstig. Rannsóknarniðurstöðurnar voru birtar 17. júlí 2024 (tími Peking) undir titlinum „Singular dielectric nanolaser with atomic-scale field localization“.
Frá því að leysir komu á markað árið 1960 hefur staðsetning sjónsviða í stærðum tíðni, tíma, skriðþunga eða rúms til að ná meiri afköstum leysis verið kjarninn í þróun leysieðlisfræði og tækja, og nýja afkastagetu. leysir sem þannig urðu til hafa einnig stuðlað að framförum nútímavísinda og tækni. Til dæmis getur öfgakennd staðsetning í tíðnivíddinni fengið ofurstöðuga leysigeisla fyrir nákvæmni meðhöndlun og mælingar, sem gerir atómkælingu og greiningu þyngdarbylgju mögulega (2001, 2017 Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði); í tímavíddinni getur öfgafull staðsetning á sjónsviðinu fengið ofurhraða attosecond leysis (2023 Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði), sem gefur möguleika á að fylgjast með ofurhröðum hreyfingum agna í örheiminum. Hin öfgakennda staðsetning í bylgjusviðsvíddinni getur fengið ofur-kollímaða leysigeisla, sem hægt er að beita á háhraða sjónsamskipti í langri fjarlægð milli stjarna geims; og í staðbundnu víddinni getur hið öfga staðbundna ljóssvið fengið nanóskala leysir, sem búist er við að muni koma með ný tækifæri fyrir nýja kynslóð upplýsingatækni og rannsókn á samskiptum ljóss og efnis undir staðsetningar sterka ljóssviðsins.
Byggt á jöfnum Maxwells setti hópur Ma Renmin fram kenningu um að brjótast í gegnum ljósdreifingarmörkin í rafkerfum og komst að því að rafsviðseinkennin á hornpunkti nanóloftnetsins í rafrænu fiðrildi stafar af dreifingu skriðþungans: nálægt hornpunktinum, horninu. skriðþunga eintölu er rauntala og geislahreyfing er ímynduð tala, og nálægt hornpunktinum dreifist algildi skriðþunganna tveggja, en heildarþungi skriðþunga sem samanstendur af tveimur skriðþunga helst endanlegt lítið magn af skriðþunga sem ákvarðast af rafstuðull efnis ákvarðaður af endanlegu litlu gildi. Þessi vélbúnaður er svipaður og ljóssviðsinnilokunarkerfi equipartitioned örvunarhamsins (í equipartitioned örvunaráhrifum veldur ímyndaður þverskriðþungi þess að raunverulegur lengdarskriðþungi eykst), en án ómískra tapanna. Hópurinn sameinar dielektrískt fiðrildalaga nanóloftnet með óendanlega sérstöðu rafsviðs með optísku nanóholi í beygju til að búa til eintölu nanóhol með stillingarrúmmáli sem brýtur í gegnum ljósdreifingarmörkin, og útbýr einstæðu dilectric nanólaser með lotustigi. mælikvarða í hálfleiðurum fjöl-skammtabrunnum ávinningsefni með tveggja þrepa aðferð við ætingu-vöxt. Kerfisbundin lýsing á raforkusambandi leysirinntaks-úttaks, breytileika örvunarlínubreiddar við inntaksstyrk, samhengi af annarri gráðu og skautunareiginleika leysirúttaks staðfestir að singularity dilectric nanólaser hefur þann eiginleika að brjótast í gegnum ljósdreifingarmörk fyrir örvun. Singularity dilectric nanolaser hefur örvunarþröskuld upp á 26 kW cm{{10}}, örvunarafurðarstuðul upp á 13200, stillingarrúmmál 0,0005 λ3 og ljóssvið hans er mjög þjappað í miðju nanóloftnetsins með hálfhæðarbreidd aðeins um 1 nm.
Singularity dilectric nanó-leysir hafa í fyrsta sinn áttað sig á leysiörvun í rafkerfi sem brýtur ljósdreifingarmörkin og færir einkennandi mælikvarða leysisljóssviðsins upp á atómstigið, sambærilegt við mælikvarðann sem röntgengeislar ná. Búist er við að þessi bylting muni veita ný tæki til rannsókna í efnis- og lífvísindum. Á sama tíma, samanborið við núverandi leysigeisla, eyðir singularity dilectric nanólaserinn ekki aðeins minni orku, heldur gerir hann sér einnig grein fyrir hraðari mótunarhraða og sterkari ljós-efnisvíxlverkunum, sem búist er við að muni skapa fjölbreytt úrval af forritum á sviði upplýsingatækni, skynjun og uppgötvun. .
