Nature:将热损伤降到最低,激光改造材料的新工艺!

加州理工学院物理学教授谢汉强(David Hsieh)团队在《自然》杂志发表了一项新研究,介绍如何在不产生多余的破坏性热量的前提下,使用激光快速改变材料特性。 光学工程指利用激光快速和暂时地改变材料特性,例如将窗玻璃变成镜子,或靠光而非电子运行的超高速计算机。光学工程要克服的难题是激光会在材料中产生过多热量。改变材料特性所需的激光是非常强大的,很难不加热和损坏材料。研究团队的目标是让材料受到非常强烈的激光照射,且尽量不吸收光。研究团队精确调整激光的频率,使其明显改变材料的特性,却不会带来不必要的热量。他们找到一种理想的半导体材料:锰磷三硫化物,在大量红外频率内只吸收少量光。使用强烈的红外激光脉冲,每个脉冲持续约10-13秒,以迅速改变材料内部电子的能量。在某些颜色的光照射下,锰磷三硫化物从不透明的状态转变为高度透明的状态,且材料性质改变的过程是可逆的,当激光关闭时,该材料立即回到其初始状态。新工艺中使用的无热操作被称为“相......阅读全文

AI新模型快速预测材料光学性质

未来的中央处理器(艺术图)。图片来源:美国趣味工程网站科技日报讯 (记者刘霞)据美国趣味工程网站近日报道,日本东北大学和美国麻省理工学院科学家,成功开发出一款新人工智能(AI)模型GNNOpt。该模型能以与量子模拟相同的精度预测材料的光学性质,但速度能快100万倍。研究团队表示,这一重要进展有望加速

量子材料平台实现光学模式动态切换

据新一期《自然·光子学》杂志报道,美国麻省理工学院研究团队利用层状量子材料开发出一种全新平台,通过纳米光子学实现对光的精密调控。这一新平台不仅使光学器件更小、更高效,还首次实现了光学模式的动态切换(在不同光传播状态之间灵活转变),解决了纳米光子领域长期以来难以兼顾的两大难题。传统纳米光子学主要依赖硅

《光学快讯》发布电磁超材料最新成果

近年来,人工局域表面等离激元(LSSP)因其亚波长操控和近场增强特性激发了人们极大的兴趣。但是,由于自身的材料损耗和辐射损耗,超薄LSSP谐振腔存在Q值较低的缺点。因此,研究人员采用多种激发方式以提高Q值,先后提出探头激励、平面波激励、人工表面等离激元(SSP)传输线激励、微带线激励等方法。微带线激

光学加密和防伪材料研究取得进展

  荧光/磷光分子的快速发展丰富了安全油墨的研究,显著推进了数据加密和防伪技术。早期的例子采用单色和多色发光团(或发光材料的混合物)作为构建数据图案的油墨。为了进一步提高安全级别,研究者开发了大量具有动态和刺激响应型的荧光分子,同时可产生超长室温磷光(RTP)的发光材料也备受关注,并已广泛应用于通过

非线性光学材料的主要应用

广泛应用于激光频率转换、四波混频、光束转向、图象放大、光信息处理、光存储、光纤通讯、水下通讯、激光对抗及核聚变等研究领域。

光学超材料的本领不只有隐形

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499503.shtm

光学加密和防伪材料研究取得进展

  荧光/磷光分子的快速发展丰富了安全油墨的研究,显著推进了数据加密和防伪技术。早期的例子采用单色和多色发光团(或发光材料的混合物)作为构建数据图案的油墨。为了进一步提高安全级别,研究者开发了大量具有动态和刺激响应型的荧光分子,同时可产生超长室温磷光(RTP)的发光材料也备受关注,并已广泛应用于通过

开年光电大秀预登记通道正式开启!12月底前完成预登记,尊享早鸟专属福利!

作为亚洲激光、光学、光电行业的年度盛会,慕尼黑上海光博会将于2026年3月18日至20日在上海新国际博览中心盛大召开。本届展会以“光启新元·势引未来”为主题,2026年展会形象焕然一新,聚焦新技术、新趋势,积极推动科技成果转化,驱动产业向高端化、全球化跃迁,夯实科技强国战略的基石,共同探索光电产业的

中国工程院化工冶金与材料工程学部院士考察宁波材料所

  11月12日下午,出席中国工程院化工、冶金与材料工程学部第八届第十七次常委扩大会议的部分院士专程来到中科院宁波材料技术与工程研究所考察。   考察期间,院士们参观了复合材料中试线、特种纤维实验线和生物基高分子科研成果,听取了动力锂电池、海洋材料与防护技术、精密驱动与智能控制、固体

中国科大庆祝光学与光学工程学科创建六十周年

  12月10日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)在东区水上报告厅举办光学与光学工程专业创建六十周年纪念暨学术交流活动。此次活动由中国科大物理学院光学与光学工程系举办,主题纪念从1963年中国科大筹建受激发射(激光)专业至今,该学科栉风沐雨、不断开拓创新的一甲子历程。  开幕式上,中国科大党委书

我国激光薄膜元件在国际竞赛中折桂

  10月9日,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室传来了2018年基频激光反射薄膜元件激光损伤阈值国际竞赛结果:中国科学院强激光材料重点实验室薄膜光学实验室研制的激光反射薄膜元件再次折桂,与2012年、2013年获胜相比,优势更加明显:损伤阈值高出第二名20%。  高功率激光薄膜是构成激光聚变装置、超强超

“超材料”激光全息研究获突破

  近日,武汉大学电子信息学院副教授郑国兴与合作者一起,提出一种新颖的反射式金纳米天线阵列方案,并成功应用于激光全息领域。相关研究以在线头条登载于《自然—纳米技术》,同时该刊物新闻与观察栏目对这一研究也进行了重要评述。  超颖表面材料是一种在衬底表面加工出的超薄金属微纳结构材料,与电磁波相互作用时常

激光切割机的材料分析

  随着激光切割技术的发展,激光切割运用的领域也越来越广泛,适用的材料也越来越多。但是不同的材料具有不同的特性,所以在使用激光切割时需要注意的事项也不同。  结构钢  该材料用氧气切割时会得到较好的结果。当用氧气作为加工气体时,切割边缘会轻微氧化。对于厚度达4mm的板材,可以用氮气作为加工气体进行高

我国先进阿秒激光设施飞秒激光器实现100%国产化

近日,在广东东莞松山湖科学城的超净实验室内,身着无尘服的科研人员在光学平台间忙碌穿梭,正争分夺秒地对一批飞秒激光设备进行调试。这些设备,正是国家重大科技基础设施——中国先进阿秒激光设施的“驱动系统”。据了解,这些核心驱动系统目前已实现100%国产化,不仅打破了国外垄断,部分性能指标甚至与国际水平持平

格尔木炼厂国IV汽油产品质量升级改造工程奠基

      9月16日上午10时,青海油田重点建设项目――格尔木炼油厂国Ⅳ汽油产品质量升级改造工程奠基。   该项目开工建设,对于推动青海油田公司的持续稳定健康发展、保障青藏两省区优质能源供应、促进柴达木循环经济试验区建设的深入全面推进具有十分重要的意义。实施国IV汽油产品质量升级改

昆明植物所百草园设施优化改造工程通过验收

    验收会现场  3月31日,中国科学院昆明植物研究所组织对昆明植物园百草园设施优化改造工程进行了验收。所长李德铢担任验收组组长,研究所项目管理、基建等相关人员,与设计、监理、施工单位代表组成验收组。  验收组认真听取了建设单位、施工单位、监理单位和设计单位的工程工作报告,现场检

美科学家转基因工程改造细菌合成高能生物燃料

  在需要最小化燃料重量时,高能燃料非常重要。有一种从树木中提炼的化合物蒎烯,经二聚化后生成蒎烯二聚体,已证明其能量密度和航空燃料JP-10相当。佐治亚理工学院与联合生物能源研究院科学家通过转基因工程改造细菌,让它们能合成蒎烯,有望替代JP-10用在导弹发射及其他航空领域。从石油中提炼 JP-1

Science文章:生物工程out了?化学物理手段也能改造生物

  您可能听说过智能手机和智能家电,科学家们也正在设计自动收集能量、会发光和检测污染物、甚至通过互联网进行交流的智能服装和纺织品。  但问题是,在使用过程中这些经化学处理的织物非常容易磨损。如今,《Science》报道了一篇文章称科学家已经能把类似的“智能化”功能直接种植到棉花纤维中了。  来自MI

激光粒度仪应用之水泥灌浆工程

衍射和散射经典理论指出,光在传播中,波前受到与波长尺度相当的隙孔或颗粒的限制,以受限波前处各元波为源的发射在空间干涉而产生衍射和散射,衍射和散射的光能的空间(角度)分布与光波波长和隙孔或颗粒的尺度有关。用激光做光源,光为波长一定的单色光后,衍射和散射的光能的空间(角度)分布就只与粒径有关。对颗粒群的

“先进激光材料及全固态激光技术”主题项目申请指南

国家高技术研究发展计划(863计划)新材料技术领域“先进激光材料及全固态激光技术”主题项目申请指南   在阅读本申请指南之前,请先认真阅读《国家高技术研究发展计划(863计划)申请须知》(详见科学技术部网站国家科技计划项目申报中心的863计划栏目),了解申请程序、申请资格条件等共性要求。

唯锐科技:携手nanoplus促进TDLAS激光气体分析应用升级改造

  “第八届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(简称 CIOAE 2015)”于2015年11月16日-17日在国家会议中心召开(本站专题链接:第八届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会),会议现场,深圳唯锐科技有限公司的总经理张观凤接受了分析测试百科网的采访,向网友们介绍了唯锐科技展

激光焊接机深熔焊接的主要工艺参数

  (1)激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值,低于此值,熔深很浅,一旦达到或超过此值,熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光功率密度超过阈值(与材料有关),等离子体才会产生,这标志着稳定深熔焊的进行。如果激光功率低于此阈值,工件仅发生表面熔化,也即焊接以稳定热传导型进行。而当激光功率密度处于

有色金属激光焊接机的焊接技术工艺

  有色金属的焊接技术工艺在之前焊接机行业算是一大难题,由于不同金属在元素性质、物理性能、化学性能等方面有显著差异,与同种材料的焊接相比,不同材料的焊接无论从焊接机理和操作技术上都比同种材料要复杂得多。大功率光纤激光焊接机的出现,有色金属激光焊接技术工艺很好地解决了这一难题。下面,我们来看看常用的有

解析工业制造领域的五种激光焊接工艺

随着全球制造业的迅速发展,焊接技术应用越来越广泛,焊接技术水平也越来越高。新的焊接工艺方法不断涌现,专业焊接设备日新月异。与此同时,国内外焊接设备生产企业也纷纷通过各种方式展示自身的实力,特别是借以展会展出品种繁多的产品和先进的技术。由世纪末的碳弧焊发展至今不过一百多年的历史,形成了目前的上百种方法

大连化物所揭示化学激光腔镜薄膜自洁净机理

  近日,中国科学院大连化学物理研究所化学激光研究室研究员金玉奇、李刚团队在化学激光腔镜薄膜与增益介质的相互作用机理研究中取得进展,揭示了环境吸附对化学激光腔镜薄膜表面润湿性能的重要影响,并进一步通过引入纯化和钝化处理工艺,实现了对薄膜亲疏水特性的显著调控,为解决环境污染易影响高品质强光元件的损伤阈

中国版材料基因工程落户宁波

  记者日前从宁波国家高新区(新材料科技城)管委会获息,该园区与宁波英飞迈材料科技有限公司正式签订了《宁波材料基因工程项目合作协议》,宁波新材料产业研究触角由此将伸向更加前沿的领域。宁波材料基因项目的落地也是中国版材料基因组计划迈出的重要一步。  宁波国家高新区管委会副主任崔秀良告诉记者,材料基因工

大连首创国内特种工程材料成型技术

  一种广泛应用于航空航天、石油钻探和集成电路领域的特种塑料,首次在连实现国产化,大连理工大学和大连路阳科技公司历经7年研发,成功研发出这种塑料成型技术,彻底打破欧美国家技术垄断。   这两天,路阳科技公司的设计人员正对自主装配的“注塑模压生产线”进行软件数据测试。与3个月前从国外采购来的同类最新

大连首创国内特种工程材料成型技术

  近日,一种广泛应用于航空航天、石油钻探和集成电路领域的特种塑料,首次在连实现国产化,大连理工大学和大连路阳科技公司历经7年研发,成功研发出这种塑料成型技术,彻底打破欧美国家技术垄断。   这两天,路阳科技公司的设计人员正对自主装配的“注塑模压生产线”进行软件数据测试。与3个月前从国外采购来的同

“超材料”开辟工程和研究新前沿

5月20日,“上海科普大讲坛特别活动:2022李政道科学与艺术讲座基金系列活动主题发布”云直播活动中,“超材料”成为年度基金系列活动的科学主题。 该主题由中国科学院外籍院士、2004诺贝尔物理学奖得主弗朗克·维尔切克(Frank Wilczek)教授选定。中国工程院院士、2022李政道

红外非线性光学晶体材料研究获进展

  红外非线性光学晶体作为激光频率转换的关键器件,在全固态激光器中具有重要的应用。当前商用红外非线性光学晶体主要包括黄铜矿型化合物,如AgGaS2, AgGaSe2和ZnGeP2。然而,由于各自本征的性能缺陷,这些材料已不能完全满足当前长波红外激光技术发展的需求,亟需突破现有材料性能的限制,发展高性