10個相互作用的激光基本相位同步
20個激光相互作用產生更多拓撲缺陷
以色列的研究人員已經公布了一種使用激光諧振腔來研究拓撲缺陷的出現(xiàn)的新方法。
當系統(tǒng)從無序相到有序相迅速過渡時，會出現(xiàn)拓撲缺陷-這是一種稱為淬火的過程，因為它通常涉及快速冷卻。在磁化順序的情況下，淬火磁矩形成小的疇，其中磁矩指向相同的方向。相鄰區(qū)域中的磁矩可以指向不同的方向，并且域之間的界面被稱為拓撲缺陷。
這些缺陷可能發(fā)生在從原子氣體到迅速冷卻的早期宇宙的范圍廣泛的系統(tǒng)中。了解如何消除拓撲缺陷甚至可以被用來解決困難的計算問題。
多個激光器
在實驗室中研究拓撲缺陷如何出現(xiàn)可能非常棘手，因為控制樣品中快速變化的溫度可能非常困難。在最新的研究中，以色列魏茲曼研究所的VishwaPal，NirDavidson和同事們使用了一套多達30個聯(lián)接的激光束來創(chuàng)建一個可以更容易研究的拓撲缺陷的系統(tǒng)。
他們的系統(tǒng)包括一個激光諧振腔，該激光諧振腔包含具有以圓形圖案排列的多個孔洞的掩模。每個孔洞產生自己的激光束，每個孔洞產生的激光束與其兩個相鄰的激光束有一點重疊-導致光束之間的相互作用。所述激光諧振腔通過外部光脈沖泵浦，所述激光束間的相互作用使激光束在穩(wěn)定到一個穩(wěn)定狀態(tài)之前經歷快速相位振蕩，并由該團隊測量。
激光諧振腔包含大約1000個模式，這為系統(tǒng)提供了大量的激光束之間的初始相位關系。在大多數情況下，激光束是同步的，但偶爾系統(tǒng)會被鎖定到一個光束之間存在相位差的狀態(tài)。這些狀態(tài)可以被描述為拓撲缺陷，并且該團隊發(fā)現(xiàn)，隨著孔洞的數量從10個增加到30個，并且當脈沖的強度增加時，拓撲缺陷的數量也會增加。
泵浦強度
該團隊認為，當泵浦強度高時，系統(tǒng)比泵強度低的時候能夠更快地達到平衡。這種時間尺度類似于急冷系統(tǒng)中的冷卻速率，其中當溫度下降更陡峭時，出現(xiàn)更多的拓撲缺陷。該環(huán)本質上是一個一維系統(tǒng)，該團隊現(xiàn)在計劃將其擴展到二維系統(tǒng)。
這項研究在Physical Review Letters上有進行描述。
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