Ученые Сколтеха и их коллеги из-за рубежа научились получать "закрученные" вспышки ультрафиолета

Дата публикации: 28 января 2020

Ученые разработали методику, которая позволяет вырабатывать мощные "закрученные" вспышки ультрафиолета с помощью лазера и "облаков" из плазмы. Эти вспышки помогут изучать поведение электронов в материалах нового поколения, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Сколковского института науки и технологий, которая, в свою очередь, ссылается на статью в научном журнале NatureCommunications.

Всероссийский Портал «Молодой Специалист» MSrabota.ru публикует самые интересные статьи и Новости отечественной и зарубежной науки и техники

"Предсказанные нами импульсы можно назвать ультрафиолетовыми вихрями. Помимо закрученных волновых фронтов, наши импульсы обладают характерным для атомной физики временным масштабом - их длительность составляет всего несколько сотен аттосекунд. Для сравнения, электрон делает один оборот в атоме водорода как раз за подобное время", - прокомментировал исследование один из его авторов, профессор Сколтеха Сергей Рыкованов.

Обычные, неполяризованные электромагнитные волны – к примеру, прямой солнечный свет, – устроены так, что их электрическое и магнитное поле направлены по отношению друг к другу, так сказать, случайным образом. Если это излучение пропустить через определенные кристаллы, щель или магнитное поле, они "закрутятся" особым образом и приобретут линейную или круговую поляризацию.

Поляризованное излучение взаимодействует с материей несколько иначе, чем это делает обычный свет. Благодаря этому его можно применять для решения множества практических задач, в том числе в работе систем связи, трехмерных ЖК-дисплеев, получения фотографий различных клеток и тканей тела, поиска полезных ископаемых и многих других вещей.

Плазменное зеркало

Рыкованов и его коллеги выяснили, как, просчитывая поведение мощных лазеров и облаков плазмы, можно создавать сверхкороткие и при этом очень мощные вспышки ультрафиолетового излучения, похожие по структуре на воронку или своеобразную спираль.

Ученые предположили, что скопления сильно ионизированного газа можно использовать в качестве своеобразных "зеркал", которые могут особым образом поглощать энергию лазерных вспышек, а затем излучать ее в виде серии сверхкоротких поляризованных импульсов света. Свойства этих вспышек будут зависеть от того, как плазма колеблется под действием падающих на нее лучей лазера. Это позволяет использовать их комбинацию для генерации "закрученных" вспышек электромагнитных волн в других областях электромагнитного спектра.

Руководствуясь этой идеей, ученые просчитали то, можно ли применять подобную комбинацию из сверхбыстрого лазера и источника плазмы для создания световых вихрей из ультрафиолетового излучения. В прошлом физики уже пытались решить эту задачу, однако создание ультрафиолетовых воронок и спиралей оказалось более сложным делом, чем "закручивание" других типов света.

Ученые выяснили, что эту задачу можно достаточно просто решить с помощью мощного оптического лазера и облака плазмы. Подобная методика позволит вырабатывать сверхмощные "закрученные" импульсы жесткого ультрафиолета, способные взаимодействовать с атомами и "раскручивать" их.

Вдобавок, подобные импульсы ультрафиолета позволят физикам изучить то, как различается поведение сложных органических молекул, которые представляют собой зеркальные копии друг друга, а также изучить свойства различных магнитных материалов. В ближайшее время российские исследователи и их зарубежные коллеги попытаются создать их на практике.

Поделиться: