科學家打破有史以來最低溫度(在一個固態物體)!

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新墨西哥大學(UNM)研究助理Aram Gragossian測試用在固態低溫冷卻器的雷射

來自新墨西哥大學的研究人員利用光學冷卻,剛剛達成在固態上的最低溫紀錄。

由Mansoor Sheik-Bahae領導的研究小組,使用雷射來冷卻一種特別的水晶,一個冷卻的物理過程不需要複雜的機制,一路下降到凱氏91度(攝氏負182度 華氏負296度)。

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這項發現的研究助理Aram Gragossian在一份聲明中解釋:「現在,會有移動的東西,來冷卻一個系統的其他部分。大部分時間,有液體流過它,增加能夠影響裝置準確度和解析度的震動。但是,當你有光學冷凍技術,你能夠在沒有任何震動以及沒有任何移動部分,冷卻到低溫,讓它在很多應用上變得方便。」

冷卻固體比起,舉例來說,冷卻空氣還要困難得多(在那裏達到的最低溫度,是少於凱氏的十億分之一),因為從固體中取出能量是更加困難。

這個冷卻系統,技術上稱為固態低溫冷卻器(solid-state cryocooler),是由嵌入鐿離子的合成水晶所做成的。雷射在離子上發亮,然後以不同的波長發射出光,這樣做把能量從它們的周圍帶走。這項突破是超過20年研究的產物,改善了水晶的色飽和度以及雷射冷卻的準確度。

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Sheik-Bahae說:「就固態雷射冷卻而言,我們真的是在最先進的技術。當這個領域的基礎科學達成重大里程碑時,與此同時,我們正在快速地進展,把這項科技實施在真實世界的應用上。」

這項突破,發表於科學報告(Scientific Reports),能夠幫助各式各樣得益於不斷被冷卻的科技。例如,在醫學上,靈敏的紅外線相機被用來掃描病患的皮膚,來發現皮膚癌的跡象。沒有震動的冷卻,讓裝置更準確地發現不健康的細胞。

固態低溫冷卻器也能夠幫助創造出更準確的雷射,在準確量測上激起一個重大的跳躍,從時間量測到微小距離量測。

然而,研究小組將持續對這項科技進行改善;畢竟,在熱力學上,絕對零度是極限。

來源: Iflscience

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