Fysiker från University of Waterloo har skapat en enhet som genererar neutronspiralvågor. Tidigare
I sina experiment byggde forskarnamikroskopiska gaffelliknande strukturer av kiselgitter. Dessa enheter är så små att det i en kvadrat med en sidolängd på 0,5 cm finns mer än sex miljoner individuella gaffeldislokationsfasgitter.
Bild under ett mikroskop och hur en spiral neuralvågsgenerator fungerar. Bild: Dusan Sarenac et al., Science Advances
När en stråle av enstaka neutroner passerar igenomdenna enhet, individuella neutroner börjar vrida sig i form av en korkskruv. Forskarna tog bilder av neutroner som erhållits med en speciell kamera på ett avstånd av 19 m från strålningskällan. Resultaten av observationerna visade att varje neutron expanderade till
munkliknande signatur, 10 cm bred.
Ringstruktur av utbredningsneutronerindikerar att de placerades i ett speciellt spiralformigt tillstånd och att gruppens gitteranordningar genererade strålar av neutroner med kvantiserad orbital rörelsemängd, noterar forskarna.
Ringformade strukturer erhållna för system med olika topologiska laddningar (q). Bild: Dusan Sarenac et al., Science Advances
Även om metoder för att experimentellt erhålla och analysera det orbitala vinkelmomentet för fotoner och elektroner är välkända, har utformningen av en enhet som använder neutroner ännu inte demonstrerats.
Neutroner är ett kraftfullt verktyg för att bestämmaegenskaper hos nya kvantmaterial, eftersom de har ett antal unika egenskaper. De har nanometerstora våglängder, elektrisk neutralitet och relativt stora massor. Dessa egenskaper gör att neutroner kan passera genom material, till skillnad från röntgenstrålar och ljus.
Dusan Sarenak, medförfattare till studien vid Institute for Quantum Computing vid University of Waterloo
Läs mer:
Skapat ett navigationssystem som är mer exakt än GPS
En gammal amulett skrev om historien om Europas mest mystiska språk
Liten satellit skickar sista bilden innan den kraschar in i jordens atmosfär