Охлаждая лазер, можно дать ему энергию.

В так называемых каскадных лазерах электроны по туннельным переходам перемещаются между полупрово­дниковыми слоями и испускают когерентные фотоны, которые в конце концов становятся лазерным лучом. Однако в своем путешествии электроны сталкиваются с другими частицами, и микросхема нагревается. Ее приходится охлаждать.

Аспиранты Инсбрукского университета Катрин Зандер и Гельмут Ритш построили теорию, которая позво­ляет обратить это тепло на благо. Согласно теории, нужно разделить горячие и холодные слои. В первом из них электрон будет приобретать энергию и благодаря ей пересекать границу слоев. Попав же в холодный, он испустит фотон. Расчет показывает, что при этом случится поглощение фонона — кванта колебаний кри­сталлической решетки, и она охладится. «Когда мы внимательнее присмотрелись к полученным результатам, оказалось, что одной лишь энергии таких фононов может хватить для генерации лазерного луча, — отмечает Катрин Зандер. — Получается, что подобный лазер, будучи запущенным, станет работать без внешнего ис­точника энергии. Если удастся подтвердить теорию экспериментом, возникнет новое направление в технике».

Выпуск подготовил кандидат физико-математических наук

С. М. Комаров