پویایی مقیاس های نانو را روشن می کند

[ad_1]

پویایی مقیاس های نانو را روشن می کند

پراش الکترونیکی فوق سریع سریع مواد فراملی هیجان زده نوری. اعتبار: Kathrin Mohler ، Ludwig-Maximilians-Universität München

فیزیکدانان دانشگاه کنستانز ، لودویگ-ماکسیمیلیانس-دانشگاه مونیخ (LMU مونیخ) و دانشگاه رگنسبورگ با موفقیت نشان داده اند که پالس های الکترون فوق کوتاه از طریق تعامل با مواد ساطع کننده نور ، تغییر فاز مکانیکی کوانتومی را تجربه می کنند. عملکرد. آزمایشات و نتایج مرتبط در آخرین شماره از گزارش شد پیشرفت علمی.

مواد و مواد غیر نانوفوتونیک

بسیاری از مواد موجود در طبیعت می توانند به روش های مختلف بر امواج الکترومغناطیسی مانند نور تأثیر بگذارند. با این حال ، ایجاد اثرات نوری جدید به منظور تولید سلول های خورشیدی به ویژه کارآمد ، دستگاه های پوشاننده یا کاتالیزورها اغلب به ساختارهای مصنوعی ، اصطلاحاً فرامواد نیاز دارند. این مواد از طریق ساختار پیچیده در مقیاس نانو به خصوصیات خارق العاده خود می رسند ، یعنی. با آرایش شبکه ای از کوچکترین بلوکهای سازنده روی سنگها با طول بسیار کمتر از طول موج تحریک.

توصیف و توسعه چنین مواد فرعی نیاز به درک کاملی از نحوه برخورد امواج نور هنگام برخورد به این ساختارهای کوچک و نحوه تعامل آنها با آنها دارد. بنابراین ، نانوساختارهای تحریک شده نوری و زمینه های مجاورت الکترومغناطیسی آنها باید در تفکیک پذیری فضایی در محدوده نانومتر اندازه گیری شوند (10 ~-9 متر) و در همان زمان در وضوح زمانی کمتر از مدت زمان چرخه تحریک (10 پوند)-15 ج) با این حال ، تنها با میکروسکوپ نوری معمولی نمی توان به این مهم دست یافت.

پراش الکترونیکی فوق العاده سریع نانوساختارهای تحریک شده نوری

برخلاف نور ، الکترون ها در حالت استراحت هستند و بنابراین 100000 برابر وضوح مکانی بهتر از فوتون ها دارند. بعلاوه ، از الکترونها می توان به دلیل بارهایشان برای بررسی میدانها و پتانسیلهای الکترومغناطیسی استفاده کرد. اکنون تیمی به سرپرستی پروفسور پیتر بائوم (دانشگاه کنستانز) توانسته است از پالسهای الکترونیکی بسیار کوتاه برای دستیابی به چنین سنجشی استفاده کند. برای این منظور ، مدت زمان پالس های الکترون در اثر تابش تراهرتز در زمان فشرده شد ، به حدی که محققان توانستند نوسانات نوری الکترومغناطیسی نزدیک میدانهای موجود در ساختارهای نانو را حل کنند.

وضوح مکانی و زمانی بالا

“چالش با این آزمایش اطمینان از این است که وضوح در فضا و زمان به اندازه کافی بالا است. برای جلوگیری از اثرات بار کیهانی ، ما فقط از الکترونهای منفرد در هر پالس استفاده می کنیم و آن الکترونها را به سمت انرژی تسریع می کنیم. 75 کیلو الکترون الکترون ولت “، توضیح می دهد پروفسور پیتر باوم ، نویسنده مشترک مطالعه و رئیس گروه کاری در مورد نور و ماده در گروه فیزیک دانشگاه کنستانز. هنگامی که توسط ساختارهای نانو پراکنده می شوند ، این پالس های الکترونی بسیار کوتاه به دلیل خواص مکانیکی کوانتومی خود به خود مداخله می کنند و یک تصویر پراش از نمونه ایجاد می کنند.

تعامل با میدان ها و پتانسیل های الکترومغناطیسی

مطالعه نانوساختارهای برانگیخته نوری بر اساس اصل شناخته شده آزمایش پمپ-پروب انجام شده است. پس از تحریک نوری از میدان های مجاور ، پالس الکترونیکی فوق کوتاه در یک زمان مشخص می رسد و زمینه های یخ زده در مکان و زمان را اندازه گیری می کند. کاترین مولر ، دانشجوی دکترا در LMU مونیخ و اولین نویسنده مطالعه ، توضیح می دهد: “طبق گفته آخارنوف و بوم ، الکترون ها هنگام حرکت از طریق پتانسیل های الکترومغناطیسی ، یک تغییر فاز مکانیکی کوانتومی از عملکرد موج خود را تجربه می کنند.” این شیفت های فازی ناشی از نوری ، اطلاعاتی را در مورد پویایی فوق العاده سریع نور در ساختارهای نانو ارائه می دهند و در نهایت توالی فیلم مانند تصاویری را ارائه می دهند که اثر متقابل نور با ساختارهای نانو را نشان می دهد.

حالت کاربرد جدید برای هولوگرافی الکترونیکی و پراش

این آزمایشات نشان می دهد که چگونه می توان از هولوگرافی الکترونی و پراش در آینده برای بهبود درک ما از فعل و انفعالات اساسی ماده نوری که زیربنای مواد نانوفوتونیک و مواد فرعی است استفاده کرد. در طولانی مدت ، این حتی ممکن است منجر به تولید و بهینه سازی اپتیک جمع و جور ، سلول های خورشیدی جدید یا کاتالیزورهای کارآمد شود.


محققان یک افزایش اتوساندی را برای میکروسکوپ الکترونی نشان دادند


اطلاعات بیشتر:
KJ Mohler و همکاران ، پراش الکترون فوق سریع سریع شکل موج نانوفوتونیک از طریق فازهای پویا Acharon-Bohm ، پیشرفت علمی (2020) DOI: 10.1126 / sciadv.abc8804

تهیه شده توسط دانشگاه کنستانز

نقل قول: روشنایی پویایی در مقیاس نانو (2020 ، 24 نوامبر) ، در 24 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-nanoscale-dynamics.html بازیابی شده است

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir

ایندکسر

hacklink al hd film izle php shell indir siber güvenlik türkçe anime izle Fethiye Escort android rat duşakabin fiyatları fud crypter hack forum html nullednulled themesMobil Ödeme BozdurmaMobil Ödeme Nakite ÇevirmeMobil Ödeme BozdurmaMobil Ödeme Nakite Çevirme