MIT mokslininkai sukūrė rezonatorius, kurie pagerina
Sąveika tarp fotonų ir elektronųnaudojamos įvairiose technologijose nuo lazerių iki saulės kolektorių ir šviesos diodų. Tradicinio metodo trūkumas yra tas, kad dėl skirtingų šių dalelių bangos ilgių fotono ir elektrono sąveika yra labai silpna.
Fizikai suprato, kaip pagerinti šią sąveiką.Jie sukūrė specialų fotoninį kristalą, kuris yra silicio plokštelė ant izoliatoriaus, išgraviruoto nanometro dydžio skylėmis. Teoriniai skaičiavimai rodo, kad nukreipto elektronų pluošto pagalba tokia plokštė gali generuoti tūkstantį kartų stipresnę Smith-Purcell spinduliuotę. Eksperimentai patvirtino šviesos padidėjimą daugiau nei 100 kartų.
Prietaiso veikimo principas yraimpulso perkėlimas iš elektrono į fotonų grupę arba atvirkščiai. Nors įprastos šviesos sąveikos su elektronais grindžiamos šviesos generavimu vienu kampu, fotoninis kristalas yra sureguliuotas taip, kad šviesą skleistų įvairiais kampais.
Eksperimentinės sąrankos schema. Vaizdas: Yi Yang ir kt., Gamta
Eksperimentais mokslininkai parodėšimteriopą spinduliuotės padidėjimą naudojant elektronų pluošto šaltinį perkurtą elektronų mikroskopą. Tačiau jie pažymi, kad naudojant specializuotus įrenginius šis metodas gali suteikti daug geresnių rezultatų.
Tas pats procesas gali būti naudojamas atvirkštine tvarkakryptis: rezonansinės šviesos bangos gali pagreitinti elektronų judėjimą. Tai gali būti panaudota kuriant miniatiūrinius dalelių greitintuvus ant lusto. Tai reiškia, kad kai kurie eksperimentai, kuriems šiuo metu reikalingi didžiuliai požeminiai tuneliai, pavyzdžiui, Didysis hadronų greitintuvas, gali būti atliekami įprastoje laboratorijoje.
Skaityti daugiau:
Atskleidžiama romėniško betono ilgaamžiškumo paslaptis: jį galima atkurti
Genetikai nustatė, kaip pasikeitė žmonių pastojimo amžius per 250 000 metų
Saulė pradėjo metus galingiausios klasės blykste
Viršelyje: meninė elektronų ir fotoninio kristalo plokštės sąveikos iliustracija. Vaizdas: MIT