Fysikere fra University of Waterloo har laget en enhet som genererer nøytronspiralbølger. Tidligere
I sine eksperimenter bygde forskernemikroskopiske gaffellignende strukturer av silisiumgitter. Disse enhetene er så små at det i et kvadrat med en sidelengde på 0,5 cm er mer enn seks millioner individuelle gaffeldislokasjonsfasegitter.
Bilde under et mikroskop og hvordan en spiral nevrale bølgegenerator fungerer. Bilde: Dusan Sarenac et al., Science Advances
Når en stråle av enkeltnøytroner passerer gjennomdenne enheten begynner individuelle nøytroner å vri seg i form av en korketrekker. Forskerne tok bilder av nøytroner oppnådd ved hjelp av et spesielt kamera i en avstand på 19 m fra strålingskilden. Resultatene av observasjonene viste at hvert nøytron ekspanderte til
smultringlignende signatur, 10 cm bred.
Ringstruktur av forplantende nøytronerindikerer at de ble plassert i en spesiell spiralformet tilstand og at gruppens gitterenheter genererte stråler av nøytroner med kvantisert orbital vinkelmomentum, bemerker forskerne.
Ringformede strukturer oppnådd for systemer med forskjellige topologiske ladninger (q). Bilde: Dusan Sarenac et al., Science Advances
Selv om metoder for eksperimentelt å oppnå og analysere det orbitale vinkelmomentet til fotoner og elektroner er godt forstått, har utformingen av en enhet som bruker nøytroner ennå ikke blitt demonstrert.
Nøytroner er et kraftig verktøy for å bestemmeegenskaper til nye kvantematerialer, siden de har en rekke unike egenskaper. De har nanometerstore bølgelengder, elektrisk nøytralitet og relativt store masser. Disse egenskapene betyr at nøytroner kan passere gjennom materialer, i motsetning til røntgenstråler og lys.
Dusan Sarenak, medforfatter av studien ved Institute for Quantum Computing ved University of Waterloo
Les mer:
Laget et navigasjonssystem som er mer nøyaktig enn GPS
En eldgammel amulett omskrev historien til Europas mest mystiske språk
Liten satellitt sender siste bilde før den krasjer inn i jordens atmosfære