중국 결정체가 GPS 없는 토륨 시계 항법의 길을 열다
Chinese crystal ‘paves way’ for GPS-free thorium clock navigation
South China Morning Post
Ling Xin
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2026-04-11 23:00
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신장의 과학자들이 향후 토륨 핵시계에 필요한 자외선을 생성할 수 있는 세계 최초의 결정체를 만들었으며, 이는 언젠가 잠수함과 심우주 탐사선을 GPS 없이 유도할 수 있을 것이다.
불소화 붕산염 화합물은 레이저 빛을 기록적인 145.2나노미터(nm)까지 밀어낼 수 있으며, 이는 미국, 중국 및 다른 곳에서 개발 중인 초정밀 휴대용 시계의 주요 요구사항을 충족하기에 충분한 파장이라고 팀이 1월 Advanced Materials에 발표했다.
초정밀하고 컴팩트한 핵시계를 구동하는 레이저 빛을 튜닝하는 세계 최초의 결정체로 잠수함과 심우주 탐사선을 유도할 수 있다
불소화 붕산염 화합물은 레이저 빛을 기록적인 145.2나노미터(nm)까지 밀어낼 수 있으며, 이는 미국, 중국 및 다른 곳에서 개발 중인 초정밀하고 휴대 가능한 이러한 시계의 주요 요구사항을 충족하기에 충분한 파장이라고 팀이 1월 Advanced Materials에 보고했다.
이 결과는 1990년대 중국에서 개발되어 오랫동안 이 분야를 지배해온 불화베릴륨칼륨붕산염 결정체가 세운 이전의 벤치마크를 초과했으며, 이 결정체는 약 150nm에만 도달할 수 있어 그러한 시계에 필요한 148.3nm 목표에 미달한다.
신장 물리화학 기술 연구소의 Pan Shilie가 이끄는 팀은 이 연구가 차세대 심자외선 물질을 설계하는 새로운 방법을 제시하며 "토륨-229 핵시계의 실질적인 개발의 길을 닦는다"고 논문에 작성했다.
다른 첨단 시계와 마찬가지로, 이는 토륨 원자, 이를 탐침하는 레이저, 신호를 읽는 검출기를 사용한다. 레이저는 핵을 "틱"하기 위해 매우 특정한 파장으로 조정되어야 하며, 타이밍은 이것이 얼마나 규칙적으로 반응하는지에 의해 설정된다.
불소화 붕산염 화합물은 레이저 빛을 기록적인 145.2나노미터(nm)까지 밀어낼 수 있으며, 이는 미국, 중국 및 다른 곳에서 개발 중인 초정밀하고 휴대 가능한 이러한 시계의 주요 요구사항을 충족하기에 충분한 파장이라고 팀이 1월 Advanced Materials에 보고했다.
이 결과는 1990년대 중국에서 개발되어 오랫동안 이 분야를 지배해온 불화베릴륨칼륨붕산염 결정체가 세운 이전의 벤치마크를 초과했으며, 이 결정체는 약 150nm에만 도달할 수 있어 그러한 시계에 필요한 148.3nm 목표에 미달한다.
신장 물리화학 기술 연구소의 Pan Shilie가 이끄는 팀은 이 연구가 차세대 심자외선 물질을 설계하는 새로운 방법을 제시하며 "토륨-229 핵시계의 실질적인 개발의 길을 닦는다"고 논문에 작성했다.
다른 첨단 시계와 마찬가지로, 이는 토륨 원자, 이를 탐침하는 레이저, 신호를 읽는 검출기를 사용한다. 레이저는 핵을 "틱"하기 위해 매우 특정한 파장으로 조정되어야 하며, 타이밍은 이것이 얼마나 규칙적으로 반응하는지에 의해 설정된다.
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Scientists in Xinjiang have created the world’s first crystal that can produce the ultraviolet light needed for future thorium nuclear clocks, which could one day guide submarines and deep-space probes without GPS. The fluorinated borate compound could push laser light to a record 145.2 nanometres (nm) – a wavelength short enough to meet a key requirement for these ultra-precise, portable clocks being developed in the United States, China and elsewhere, the team reported in Advanced Materials in...
World-first crystal tunes laser light to power ultra-precise, compact nuclear clocks which could guide submarines and deep-space probesThe fluorinated borate compound could push laser light to a record 145.2 nanometres (nm) – a wavelength short enough to meet a key requirement for these ultra-precise, portable clocks being developed in the United States, China and elsewhere, the team reported in Advanced Materials in January.
The result surpassed previous benchmarks set by potassium beryllium fluoroborate, a crystal developed in China in the 1990s that has long dominated the field but can only reach about 150nm – just short of the 148.3nm target needed for such clocks.
The work offers a new way to design next-generation deep-ultraviolet materials and “paves the way for the practical development of the thorium-229 nuclear clock”, the team led by Pan Shilie at the Xinjiang Technical Institute of Physics and Chemistry wrote in the paper.
Like other advanced clocks, it uses thorium atoms, a laser to probe them and a detector to read the signal. The laser must be tuned to a very specific wavelength to “tick” the nucleus, with timing set by how regularly it responds.