นักวิจัยจาก MIT ได้พัฒนาเครื่องสะท้อนเสียงที่เพิ่มประสิทธิภาพ
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฟตอนและอิเล็กตรอนใช้ในเทคโนโลยีที่หลากหลายตั้งแต่เลเซอร์ไปจนถึงแผงเซลล์แสงอาทิตย์และ LED ข้อเสียของวิธีการแบบดั้งเดิมคือเนื่องจากความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของอนุภาคเหล่านี้ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฟตอนและอิเล็กตรอนจึงอ่อนแอมาก
นักฟิสิกส์ค้นพบวิธีปรับปรุงปฏิสัมพันธ์นี้พวกเขาพัฒนาโทนิคคริสตัลชนิดพิเศษ ซึ่งเป็นแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนบนฉนวนที่สลักด้วยรูขนาดนาโนเมตร การคำนวณทางทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าด้วยความช่วยเหลือของลำแสงอิเล็กตรอนที่พุ่งตรง เพลตดังกล่าวสามารถสร้างรังสีสมิธ-เพอร์เซลล์ที่แรงกว่าพันเท่า การทดลองยืนยันว่าแสงเพิ่มขึ้นมากกว่า 100 เท่า
หลักการทำงานของอุปกรณ์คือการถ่ายโอนโมเมนตัมจากอิเล็กตรอนไปยังกลุ่มโฟตอนหรือในทางกลับกัน ในขณะที่ปฏิกิริยาทั่วไปของแสงกับอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับการสร้างแสงที่มุมเดียว คริสตัลโทนิคได้รับการปรับให้สร้างแสงที่มุมต่างๆ
รูปแบบของการตั้งค่าการทดลอง ภาพ: Yi Yang et al., Nature
ในการทดลอง นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นการแผ่รังสีเพิ่มขึ้นหนึ่งร้อยเท่าโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบเปลี่ยนวัตถุประสงค์เป็นแหล่งกำเนิดลำแสงอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม พวกเขาทราบดีว่าวิธีนี้อาจให้การปรับปรุงที่ดีกว่ามากเมื่อใช้อุปกรณ์พิเศษ
กระบวนการเดียวกันสามารถใช้ย้อนกลับได้ทิศทาง: คลื่นแสงสะท้อนสามารถเร่งการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งอาจนำไปใช้สร้างเครื่องเร่งอนุภาคขนาดจิ๋วบนชิปได้ ซึ่งหมายความว่าการทดลองบางอย่างที่ต้องใช้อุโมงค์ใต้ดินขนาดใหญ่ในปัจจุบัน เช่น Large Hadron Collider สามารถดำเนินการได้ในห้องปฏิบัติการทั่วไป
อ่านเพิ่มเติม:
ความลับของความทนทานของคอนกรีตโรมันถูกเปิดเผย: สามารถซ่อมแซมได้
นักพันธุศาสตร์ระบุว่าอายุของปฏิสนธิในมนุษย์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วง 250,000 ปี
พระอาทิตย์เปิดปีแสงวาบแรงสุดขั้ว
บนหน้าปก: ภาพประกอบทางศิลปะของอันตรกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนกับแผ่นผลึกโทนิค รูปภาพ: MIT