Изследователи от MIT са разработили резонатори, които подобряват
Взаимодействие между фотони и електрониизползвани в голямо разнообразие от технологии от лазери до слънчеви панели и светодиоди. Недостатъкът на традиционния подход е, че поради различните дължини на вълната на тези частици взаимодействието между фотона и електрона е много слабо.
Физиците измислиха как да подобрят това взаимодействие.Те разработиха специален фотонен кристал, който представлява силиконова пластина върху изолатор, гравиран с набор от дупки с нанометров размер. Теоретичните изчисления показват, че с помощта на насочен електронен лъч такава плоча може да генерира хиляди пъти по-силно лъчение на Смит-Пърсел. Експериментите потвърждават увеличаването на светлината с повече от 100 пъти.
Принципът на работа на устройството епрехвърляне на импулс от електрон към група фотони или обратно. Докато конвенционалните взаимодействия на светлината с електроните се основават на генериране на светлина под един ъгъл, фотонният кристал е настроен да произвежда светлина под различни ъгли.
Схема на експерименталната постановка. Изображение: Yi Yang et al., Nature
В експерименти учените са показалистократно увеличение на радиацията, използвайки преработен електронен микроскоп като източник на електронен лъч. Те обаче отбелязват, че потенциално този метод може да осигури много по-голямо подобрение при използване на специализирани устройства.
Същият процес може да се използва в обратна посокапосока: резонансните светлинни вълни могат да ускорят движението на електроните. Това потенциално може да се използва за създаване на миниатюрни ускорители на частици върху чип. Това означава, че някои експерименти, които в момента изискват огромни подземни тунели, като Големия адронен колайдер, могат да бъдат извършени в конвенционална лаборатория.
Прочетете още:
Тайната на издръжливостта на римския бетон е разкрита: той може да бъде реставриран
Генетиците са установили как възрастта на зачеването при хората се е променила за 250 000 години
Слънцето откри годината с проблясък от най-мощен клас
На корицата: художествена илюстрация на взаимодействието между електрони и пластина на фотонен кристал. Изображение: MIT