Fysikere fra University of Waterloo har skabt en enhed, der genererer neutronspiralbølger. Tidligere
I deres eksperimenter byggede forskernemikroskopiske gaffellignende strukturer af siliciumgitre. Disse enheder er så små, at der i en firkant med en sidelængde på 0,5 cm er mere end seks millioner individuelle gaffeldislokationsfasegitre.
Billede under et mikroskop og hvordan en spiral neural bølgegenerator fungerer. Billede: Dusan Sarenac et al., Science Advances
Når en stråle af enkelte neutroner passerer igennemdenne enhed begynder individuelle neutroner at vride sig i form af en proptrækker. Forskerne tog billeder af neutroner opnået ved hjælp af et specielt kamera i en afstand af 19 m fra strålingskilden. Resultaterne af observationerne viste, at hver neutron udvidede sig til
doughnut-lignende signatur, 10 cm bred.
Ringstruktur af udbredende neutronerindikerer, at de var placeret i en speciel spiralformet tilstand, og at gruppens gitteranordninger genererede stråler af neutroner med kvantiseret orbital vinkelmomentum, bemærker forskerne.
Ringformede strukturer opnået for systemer med forskellige topologiske ladninger (q). Billede: Dusan Sarenac et al., Science Advances
Selvom metoder til eksperimentelt at opnå og analysere det orbitale vinkelmoment af fotoner og elektroner er velkendte, er designet af en enhed, der bruger neutroner, endnu ikke blevet demonstreret.
Neutroner er et stærkt værktøj til at bestemmeegenskaber ved nye kvantematerialer, da de har en række unikke egenskaber. De har nanometerstore bølgelængder, elektrisk neutralitet og relativt store masser. Disse funktioner betyder, at neutroner kan passere gennem materialer, i modsætning til røntgenstråler og lys.
Dusan Sarenak, medforfatter af undersøgelsen ved Institute for Quantum Computing ved University of Waterloo
Læs mere:
Skabt et navigationssystem, der er mere præcist end GPS
En gammel amulet omskrev historien om Europas mest mystiske sprog
Lille satellit sender det sidste billede, før den styrter ind i Jordens atmosfære