MIT pētnieki ir izstrādājuši rezonatorus, kas uzlabo
Mijiedarbība starp fotoniem un elektroniemizmanto visdažādākajās tehnoloģijās no lāzeriem līdz saules paneļiem un LED. Tradicionālās pieejas trūkums ir tāds, ka šo daļiņu dažādā viļņa garuma dēļ fotona un elektrona mijiedarbība ir ļoti vāja.
Fiziķi izdomāja, kā uzlabot šo mijiedarbību.Viņi izstrādāja īpašu fotonisku kristālu, kas ir silīcija plāksne uz izolatora, kas iegravēts ar nanometru lieluma caurumu masīvu. Teorētiskie aprēķini liecina, ka ar virzīta elektronu stara palīdzību šāda plāksne var radīt tūkstoš reižu spēcīgāku Smita-Pursela starojumu. Eksperimenti apstiprināja gaismas pieaugumu vairāk nekā 100 reizes.
Ierīces darbības princips irimpulsa pārnešana no elektrona uz fotonu grupu vai otrādi. Lai gan parastās gaismas mijiedarbības ar elektroniem pamatā ir gaismas ģenerēšana vienā leņķī, fotoniskais kristāls ir noregulēts, lai radītu gaismu dažādos leņķos.
Eksperimentālās uzstādīšanas shēma. Attēls: Yi Yang et al., Nature
Eksperimentos zinātnieki ir pierādījušisimtkārtīgs starojuma pieaugums, izmantojot pārveidotu elektronu mikroskopu kā elektronu stara avotu. Tomēr viņi atzīmē, ka, iespējams, šī metode var nodrošināt daudz lielāku uzlabojumu, izmantojot specializētas ierīces.
To pašu procesu var izmantot apgrieztā veidāvirziens: rezonanses gaismas viļņi var paātrināt elektronu kustību. To potenciāli varētu izmantot, lai mikroshēmā izveidotu miniatūru daļiņu paātrinātājus. Tas nozīmē, ka dažus eksperimentus, kuriem pašlaik ir nepieciešami milzīgi pazemes tuneļi, piemēram, lielo hadronu paātrinātāju, var veikt parastā laboratorijā.
Lasīt vairāk:
Tiek atklāts romiešu betona izturības noslēpums: to var atjaunot
Ģenētiķi ir noskaidrojuši, kā 250 000 gadu laikā ir mainījies cilvēku ieņemšanas vecums
Saule atklāja gadu ar visspēcīgākās klases uzplaiksnījumu
Uz vāka: mākslinieciska ilustrācija elektronu mijiedarbībai ar fotoniskā kristāla plāksni. Attēls: MIT