Des chercheurs du MIT ont développé des résonateurs qui améliorent
Interaction entre photons et électronsutilisé dans une grande variété de technologies allant des lasers aux panneaux solaires et aux LED. L'inconvénient de l'approche traditionnelle est qu'en raison des différentes longueurs d'onde de ces particules, l'interaction entre le photon et l'électron est très faible.
Les physiciens ont trouvé comment améliorer cette interaction.Ils ont développé un cristal photonique spécial, qui est une plaquette de silicium sur un isolant gravé d'un réseau de trous de taille nanométrique. Des calculs théoriques montrent qu'à l'aide d'un faisceau d'électrons dirigé, une telle plaque peut générer un rayonnement Smith-Purcell mille fois plus puissant. Des expériences ont confirmé l'augmentation de la lumière de plus de 100 fois.
Le principe de fonctionnement de l'appareil esttransfert de quantité de mouvement d'un électron à un groupe de photons ou vice versa. Alors que les interactions conventionnelles de la lumière avec les électrons sont basées sur la génération de lumière à un seul angle, le cristal photonique est réglé pour produire de la lumière à une gamme d'angles.
Schéma du montage expérimental. Image : Yi Yang et al., Nature
Dans des expériences, les scientifiques ont montréune multiplication par cent du rayonnement en utilisant un microscope électronique réutilisé comme source de faisceau d'électrons. Cependant, ils notent que cette méthode peut potentiellement apporter une amélioration beaucoup plus importante lors de l'utilisation d'appareils spécialisés.
Le même processus peut être utilisé en sens inversedirection : les ondes lumineuses résonnantes peuvent accélérer le mouvement des électrons. Cela pourrait potentiellement être utilisé pour construire des accélérateurs de particules miniaturisés sur une puce. Cela signifie que certaines expériences qui nécessitent actuellement d'énormes tunnels souterrains, comme le Large Hadron Collider, peuvent être réalisées dans un laboratoire conventionnel.
Lire la suite:
Le secret de la durabilité du béton romain est révélé : il peut être restauré
Les généticiens ont déterminé comment l'âge de la conception chez l'homme a changé sur 250 000 ans
Le soleil a ouvert l'année avec un flash de la classe la plus puissante
En couverture : une illustration artistique de l'interaction entre les électrons et une plaque d'un cristal photonique. Image : MIT