10個相互作用的激光基本相位同步
20個激光相互作用產(chǎn)生更多拓撲缺陷
以色列的研究人員已經(jīng)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(dāng)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(chǎn)生自己的激光束，每個孔洞產(chǎn)生的激光束與其兩個相鄰的激光束有一點重疊-導(dǎo)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(jīng)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(guān)系。在大多數(shù)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(shù)量從10個增加到30個，并且當(dāng)脈沖的強度增加時，拓撲缺陷的數(shù)量也會增加。
泵浦強度
該團隊認(rèn)為，當(dāng)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(dāng)溫度下降更陡峭時，出現(xiàn)更多的拓撲缺陷。該環(huán)本質(zhì)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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