MIT 연구원들은 향상된 성능을 제공하는 공진기를 개발했습니다.
광자와 전자 사이의 상호 작용레이저에서 태양열 패널 및 LED에 이르기까지 다양한 기술에 사용됩니다. 전통적인 접근 방식의 단점은 이러한 입자의 파장이 다르기 때문에 광자와 전자 간의 상호 작용이 매우 약하다는 것입니다.
물리학자들은 이 상호 작용을 개선하는 방법을 알아냈습니다.그들은 나노미터 크기의 구멍 배열로 에칭된 절연체 위의 실리콘 웨이퍼인 특수 광결정을 개발했습니다. 이론적 계산에 따르면 지향성 전자빔의 도움으로 그러한 판은 수천 배 더 강한 Smith-Purcell 방사선을 생성할 수 있습니다. 실험을 통해 100배 이상 빛의 증가가 확인되었습니다.
장치의 작동 원리는전자에서 광자 그룹으로 또는 그 반대로 운동량을 전달하는 것. 기존의 빛과 전자의 상호 작용은 단일 각도에서 빛을 생성하는 데 기반을 두고 있지만 광자 결정은 다양한 각도에서 빛을 생성하도록 조정됩니다.
실험 설정의 계획. 이미지: 이양 외, 네이처
실험에서 과학자들은용도가 변경된 전자 현미경을 전자 빔 소스로 사용하여 방사선이 100배 증가했습니다. 그러나 그들은 잠재적으로 이 방법이 특수 장치를 사용할 때 훨씬 더 큰 개선을 제공할 수 있다고 지적합니다.
동일한 프로세스를 역으로 사용할 수 있습니다.방향: 공진 광파는 전자의 이동을 가속화할 수 있습니다. 이것은 잠재적으로 칩에 소형 입자 가속기를 구축하는 데 사용될 수 있습니다. 이는 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider)와 같이 현재 거대한 지하 터널이 필요한 일부 실험을 기존 실험실에서 수행할 수 있음을 의미합니다.
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표지: 전자와 광결정판 사이의 상호작용을 예술적으로 표현한 그림. 이미지: MIT