Фізики з університету Ватерлоо створили пристрій, що генерує нейтронні спіральні хвилі. Раніше
У своїх експериментах вчені збудувалимікроскопічні вилкоподібні структури кремнієвих ґрат. Ці пристрої настільки малі, що в квадраті з довжиною сторони 0,5 см знаходиться понад шість мільйонів окремих фазових решіток вилчастої дислокації.
Зображення під мікроскопом та принип роботи генератора спіральних нейронних хвиль. Зображення: Dusan Sarenac et al., Science Advances
Коли пучок одиночних нейтронів проходить черезце пристрій, окремі нейтрони починають закручуватися як штопора. Дослідники зафіксували зображення нейтронів, отриманих за допомогою спеціальної камери на відстані 19 м від джерела випромінювання. Результати спостережень показали, що кожен нейтрон розширився до
сигнатури, що нагадує пончик, завширшки 10 см.
Кільцева структура нейтронів, що поширюються.вказує на те, що вони були поміщені в особливий спіральний стан і що гратчасті пристрої групи генерували пучки нейтронів з квантованим кутовим орбітальним моментом, відзначають вчені.
Кільцеподібні структури, отримані для систем з різним топологічним зарядом (q). Зображення: Dusan Sarenac et al., Science Advances
Хоча методи експериментального одержання та аналізу орбітального кутового моменту фотонів та електронів добре вивчені, конструкція пристрою з використанням нейтронів досі не демонструвалася.
Нейтрони – це потужний інструмент для визначенняхарактеристик нових квантових матеріалів, оскільки вони мають низку унікальних особливостей. У них довжина хвилі нанометрового розміру, електрична нейтральність та відносно велика маса. Ці особливості означають, що нейтрони можуть проходити через матеріали, на відміну рентгенівських променів і світла.
Душан Саренак, співавтор дослідження з Інституту квантових обчислень університету Ватерлоо
Читати далі:
Створено навігаційну систему, яка точніше, ніж GPS
Стародавній амулет переписав історію найзагадковішої мови Європи
Крихітний супутник надіслав останнє фото перед загибеллю в атмосфері Землі