Istraživači s MIT-a razvili su rezonatore koji poboljšavaju
Interakcija između fotona i elektronakoristi se u raznim tehnologijama od lasera do solarnih panela i LED dioda. Nedostatak tradicionalnog pristupa je što je zbog različitih valnih duljina ovih čestica međudjelovanje fotona i elektrona vrlo slabo.
Fizičari su smislili kako poboljšati ovu interakciju.Razvili su poseban fotonski kristal, koji je silicijska pločica na izolatoru urezana s nizom rupica nanometarske veličine. Teorijski proračuni pokazuju da uz pomoć usmjerenog snopa elektrona takva ploča može generirati tisuću puta jače Smith-Purcellovo zračenje. Eksperimenti su potvrdili povećanje svjetla za više od 100 puta.
Princip rada uređaja jeprijenos količine gibanja s elektrona na skupinu fotona ili obrnuto. Dok se konvencionalne interakcije svjetlosti s elektronima temelje na generiranju svjetlosti pod jednim kutom, fotonski kristal je podešen da proizvodi svjetlost pod različitim kutovima.
Shema eksperimentalne postavke. Slika: Yi Yang i sur., Priroda
U eksperimentima su znanstvenici pokazalistostruko povećanje zračenja korištenjem prenamijenjenog elektronskog mikroskopa kao izvora elektronske zrake. Međutim, napominju da potencijalno ova metoda može pružiti mnogo veće poboljšanje kada se koriste specijalizirani uređaji.
Isti postupak može se koristiti obrnutosmjer: rezonantni svjetlosni valovi mogu ubrzati kretanje elektrona. To bi se potencijalno moglo koristiti za izradu minijaturiziranih akceleratora čestica na čipu. To znači da se neki eksperimenti koji trenutno zahtijevaju ogromne podzemne tunele, poput Velikog hadronskog sudarača, mogu izvesti u konvencionalnom laboratoriju.
Čitaj više:
Otkrivena je tajna trajnosti rimskog betona: može se obnoviti
Genetičari su utvrdili kako se dob začeća kod ljudi mijenjala tijekom 250.000 godina
Sunce je otvorilo godinu bljeskom najjače klase
Na naslovnici: likovna ilustracija međudjelovanja elektrona i ploče fotonskog kristala. Slika: MIT