普朗克@宇宙中会有一种新的光吗？超普朗克辐射光，终于被制造出来！
宇宙中会有一种新的光吗？自19世纪末以来 ， 科学家们已经了解到 ， 当加热时 ， 所有物质材料都会以可预测的波长光谱发出光 。现在发表在自然《科学报告》期刊上的一项研究提出了一种材料 ， 它在受热时会发光 ， 但似乎超过了自然规律设定的限制 。1900年 ， 马克斯·普朗克(Max Planck)首次在数学上描述了一种辐射模式 ， 并在假设能量只能以离散值存在的情况下 ， 开启了量子时代 。
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就像壁炉的火柴发出红光一样 ， 不断增加的热量会导致所有物质材料发出更强烈的辐射 ， 随着热量的持续上升 ， 发射光谱的峰值会移动到更长的波长 。根据普朗克定律 ， 没有什么能比一个完全吸收能量的假想物体 ， 也就是所谓的“黑体”发出更多辐射 。
这一新材料由主要作者、伦斯勒理工学院物理学教授肖恩·雨霖发现：这种新材料打破了普朗克定律的限制 ， 发出类似于激光或LED产生的相干光 ， 但没有产生这些技术所需的昂贵结构 。
【普朗克@宇宙中会有一种新的光吗？超普朗克辐射光，终于被制造出来！】
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（上图所示）“超普朗克”材料在加热时发出类似LED的超普朗克辐射光 。
除了发表在自然《科学报告》期刊上的光谱学研究外 ， 之前还在IEEE《光子学》期刊上发表了一项成像研究 ， 两者都显示出约1.7微米的辐射峰值 ， 这是电磁光谱的近红外部分 。这两篇研究提供了远场‘超普朗克’辐射最令人信服的证据 。
这并不违反普朗克定律 ， 这是一种产生热发射的新方法 ， 这是一种新的基本原理 。这种材料及其所代表的方法 ， 为实现超强、可调谐的类似LED红外发射器开辟了一条新途径 ， 用于热光电和高效能源应用 。
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在研究中 ， 建造了一种三维钨光子晶体（这是一种可以控制光子性质的材料）有六个偏移层 ， 结构类似于钻石晶体 ， 顶部有一个光腔 ， 进一步细化了光 。光子晶体将材料发出的光光谱缩小到大约1微米跨度 ， 空腔继续将能量压缩到大约0.07微米的范围内 。自从2002年创造了第一个全金属光子晶体以来 ， 肖恩·雨霖已经为建立这一进步而努力了17年 ， 这两篇研究论文代表了他进行的最严格测试 。
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肖恩·雨霖表示：在实验上 ， 这是非常可靠的 ， 作为一名实验者 ， 我坚持我的数据 ， 从理论的角度来看 ， 还没有人有一个理论来完全解释我的发现 。在成像和光谱研究中 ， 准备样品和黑体对照（材料顶部垂直排列的纳米管涂层）并排在一块硅衬底上 ， 消除了测试样品和对照之间可能会影响结果的变化可能性 。在一个实验真空室中 ， 样品和对照被加热到600开尔文 。
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自然《科学报告》期刊上的研究表明当红外光谱仪的孔径 ， 从充满黑体的视野移动到其中一种材料时 ， 在五个位置进行的光谱分析 。峰值发射的强度比黑体参考值大8倍 ， 出现在1.7微米处 。
而IEEE《光子学》期刊上的研究展示了用近红外传统电荷耦合装置拍摄的图像 ， 这种相机可以捕捉到材料的预期辐射发射 。在距离样品不到2个热波长的地方也有类似效应 ， 但新研究的该材料是第一个显示出超普朗克辐射的材料 。
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