Вчені виявили нову властивість світла

зміни світла

Команда хіміків з Каліфорнійського університету в Ірвайні зробила захоплююче відкриття, яке розкриває нову взаємодію між світлом і матерією, про яку досі не було відомо. Автори припускають, що це відкриття має потенціал для вдосконалення систем сонячної енергії, світлодіодів, напівпровідникових лазерів та інших технологічних досягнень.

У цій статті ми розповімо вам, що таке відкриття вчених про a нова властивість світла.

Нова властивість світла

промінь світла

Дослідники у співпраці зі своїми колегами з Казанського федерального університету в Росії детально розповіли в нещодавній публікації в журналі ACS Nano, як вони виявили, що фотони, коли вони знаходяться в нанометровому просторі в кремнії, Вони можуть набувати значного імпульсу, порівнянного з імпульсом електронів у твердих матеріалах.

Згідно з заявою дослідження, «кремній, який є другим за поширеністю елементом на нашій планеті і служить основою сучасних електронних пристроїв, зіткнувся з перешкодами у своєму застосуванні в оптоелектроніці через свої погані оптичні характеристики». Дмитро Фішман, доцент кафедри хімії в Ірвайні, є старшим автором.

Згідно з його заявою, кремній, у своїй масивній формі, Він не має властивої здатності випромінювати світло. Однак під впливом видимого випромінювання пористий наноструктурований кремній має здатність генерувати видиме світло. Це явище визнається вченими протягом багатьох років, хоча точне джерело освітлення залишається предметом суперечок.

Фішман пояснив, що новаторське відкриття Артура Комптона в 1923 році показало, що гамма-фотони мали достатній імпульс, щоб вступати в значні взаємодії з електронами, незалежно від того, були вони вільними чи зв’язаними. Це фундаментальне відкриття довело подвійну природу світла, що охоплює характеристики як хвилі, так і частинок. Завдяки цьому, Комптон отримав Нобелівську премію з фізики в 1927 році..

За допомогою наших експериментів вони показали, що маніпуляції видимим світлом у нанорозмірних кристалах кремнію призводять до порівнянної оптичної взаємодії між напівпровідниками.

Щоб зрозуміти початок взаємодії, необхідно повернутися на початок 20 століття. У цей час К. В. Раман, відомий індійський фізик, який пізніше отримав Нобелівську премію з фізики в 1930 році, спробував відтворити експеримент Комптона за допомогою видимого світла. Однак він зіткнувся з великою перешкодою: помітною невідповідністю між імпульсом електронів і імпульсом видимих ​​фотонів.

Незважаючи на невдачу, дослідження Рамана непружного розсіювання в рідинах і газах привели до відкриття вібраційного ефекту Рамана, який тепер широко визнаний. У результаті спектроскопія, життєво важливий метод дослідження матерії, широко відома як комбінаційне розсіяння.

Комбінаційне розсіювання електронів

нова властивість світла

Співавтор Ерік Потма, який також є професором хімії в Ірвайні, пояснив, що виявлення фотонного імпульсу в невпорядкованому кремнії можна віднести до типу електронного комбінаційного розсіювання. Однак, на відміну від традиційного вібраційного Рамана, Електрон Раман охоплює різні початкові та кінцеві точки для електрона, явище, яке раніше спостерігалося лише в металевих речовинах.

У своїй лабораторії дослідники створили зразки кремнієвого скла з різним ступенем прозорості, від аморфного до кристалічного. Для проведення своїх експериментів вони використали кремнієву плівку товщиною 300 нанометрів і направили точно сфокусований безперервний лазерний промінь, який вони переміщали скануючим рухом, щоб вписати послідовність прямих ліній.

При подачі У певних регіонах при температурах нижче 500 градусів Цельсія за допомогою цього процесу вироблявся однорідний зшитий скляний матеріал. Навпаки, коли температура перевищувала поріг у 500 С, утворювалося різнорідне напівпровідникове скло. Ця інтригуюча «легка спінена плівка» дозволила вченим ретельно вивчити невеликі коливання електронних, оптичних і теплових характеристик на нанорозмірі.

За словами Фішмана, ця конкретна робота є викликом для нашого поточного розуміння того, як взаємодіють світло та матерія, підкреслюючи важливу роль, яку в цьому процесі відіграє фотонний імпульс.

Взаємодія між електронами та фотонами посилюється в хаотичних системах через вирівнювання їхніх моментів, явище, яке раніше вважалося лише з гамма-фотонами високої енергії в класичному комптонівському розсіянні. Це новаторське відкриття відкриває нові можливості для розширення охоплення традиційної оптичної спектроскопії. Це виходить за рамки звичайних застосувань у хімічному аналізі, таких як традиційна вібраційна раманівська спектроскопія, яка використовується в структурних дослідженнях. Це відкриття підкреслює важливість урахування імпульсу фотонів під час вивчення інформації, яку вони несуть.

друкований світ

властивість світла

Коли блискавка влучає в поверхню без кривизни, позаду залишається безпомилкова форма півмісяця. Це спостереження привело вчених до висновку, що фотони в самій передній частині спіралевидного світлового стовпа демонстрували обертання навколо його ядро ​​порівняно повільніше, ніж фотони, розміщені позаду променя. Це відкриття фактично дає правдоподібне пояснення цього конкретного явища.

Група вчених з різних установ Іспанії та Сполучених Штатів зробила захоплююче відкриття. Вони ідентифікували досі невідому характеристику світла, яку вони назвали «автопарою». Це властивість можна порівняти з витягнутою спіраллю або гвинтлю, що нагадує пружину. Висновки, опубліковані в журналі Science під назвою «Генерація екстремальних ультрафіолетових променів зі змінним у часі орбітальним кутовим моментом», мають потенціал прокласти шлях для новаторських технологічних досягнень.

Це відкриття вченим вдалося зробити на основі попередніх експериментів. Ці експерименти передбачав одночасне спрямування двох лазерних променів у хмару газу аргону. Роблячи це, світлові промені були змушені об’єднатися й утворити єдиний промінь. Це змусило вчених зрозуміти, що світло може чинити помітний тиск на освітлені об’єкти. Завдяки такому принципу сонячне вітрило рухатиметься в космосі.

Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатися більше про нову властивість світла, відкриту вченими.


Залиште свій коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований. Обов'язкові для заповнення поля позначені *

*

*

  1. Відповідальний за дані: Мігель Анхель Гатон
  2. Призначення даних: Контроль спаму, управління коментарями.
  3. Легітимація: Ваша згода
  4. Передача даних: Дані не передаватимуться третім особам, за винятком юридичних зобов’язань.
  5. Зберігання даних: База даних, розміщена в мережі Occentus Networks (ЄС)
  6. Права: Ви можете будь-коли обмежити, відновити та видалити свою інформацію.