23:32 2024-01-24
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Aduce o lumină asupra proprietăților ascunse ale materialelor cuantice
_ Shining a lumină asupra proprietăților ascunse ale materialelor cuantice
Anumite materiale au proprietăți dezirabile care sunt ascunse și, așa cum ați folosi o lanternă pentru a vedea în întuneric, oamenii de știință pot folosi lumina pentru a descoperi aceste proprietăți.
Cercetătorii de la Universitatea din California San Diego au folosit o tehnică optică avansată pentru a afla mai multe despre un material cuantic numit Ta2NiSe5 (TNS). Lucrarea lor apare în Nature Materials.
Materialele pot fi perturbate prin diferiți stimuli externi, adesea cu modificări de temperatură sau presiune; totuși, deoarece lumina este cel mai rapid lucru din univers, materialele vor răspunde foarte repede la stimulii optici, dezvăluind proprietăți care altfel ar rămâne ascunse.
„În esență, strălucim cu laser un material și este ca și cum fotografie stop-action în care putem urmări progresiv o anumită proprietate a acelui material”, a spus profesorul de fizică Richard Averitt, care a condus cercetarea și este unul dintre autorii lucrării. „Prin privire la modul în care particulele constitutive se mișcă în acel sistem, putem dezvălui aceste proprietăți care sunt cu adevărat dificil de găsit altfel.”
Experimentul a fost condus de autorul principal Sheikh Rubaiat Ul Haque, care a absolvit cursurile UC San Diego în 2023 și acum este un bursier postdoctoral la Universitatea Stanford. El, împreună cu Yuan Zhang, un alt student absolvent în laboratorul lui Averitt, a îmbunătățit o tehnică numită spectroscopie în domeniul timpului cu teraherți. Această tehnică permite oamenilor de știință să măsoare proprietățile unui material pe o gamă de frecvențe, iar îmbunătățirile lui Haque le-au permis accesul la o gamă mai largă de frecvențe.
Lucrarea s-a bazat pe o teorie creată de un alt autor al lucrării, Eugene Demler, profesor la ETH Zürich. Demler și studentul său absolvent, Marios Michael, au dezvoltat ideea că, atunci când anumite materiale cuantice sunt excitate de lumină, ele se pot transforma într-un mediu care amplifică lumina cu frecvență de teraherți. Acest lucru i-a determinat pe Haque și colegii să analizeze îndeaproape proprietățile optice ale TNS.
Când un electron este excitat la un nivel superior de către un foton, el lasă în urmă o gaură. Dacă electronul și gaura sunt legate, se creează un exciton. Excitonii pot forma, de asemenea, un condensat - o stare care apare atunci când particulele se unesc și se comportă ca o singură entitate.
Folosind tehnica lui Haque, susținută de teoria lui Demler și folosind calculele funcționale ale densității realizate de grupul lui Angel Rubio de la Max Planck. Institutul pentru Structura și Dinamica Materiei, echipa a reușit să observe o amplificare anormală a luminii în teraherți, care a descoperit unele dintre proprietățile ascunse ale condensatului de exciton TNS.
Condensatele sunt o stare cuantică bine definită și folosind această tehnică spectroscopică ar putea permite ca unele dintre proprietățile lor cuantice să fie imprimate în lumină. Acest lucru poate avea implicații în domeniul emergent al surselor de lumină încurcate (unde surse multiple de lumină au proprietăți interconectate) folosind materiale cuantice.
„Cred că este o zonă larg deschisă”, a declarat Haque. „Teoria lui Demler poate fi aplicată la o suită de alte materiale cu proprietăți optice neliniare. Cu această tehnică, putem descoperi noi fenomene induse de lumină care nu au fost explorate înainte.”
Comentarii:
Adauga Comentariu