Size atom altı dünyayı gösterin, sihirli parçacıklar girdabı döndürür!
Jules Verne'in ünlü klasik eseri "Deniz Altında Yirmi Bin Mil" te ikonik Notierius denizaltısı, Norveç kıyısındaki devasa bir girdap olan Moskova Boğazı'nda kayboluyor. Uzayda yıldızlar kara deliklerin etrafında dönerler; yeryüzündeki siklonlar, kasırgalar ve toz fırtınaları dünyayı harap eder. Galaksilerden kahveye karıştırılan süte, tüm bu fenomenler Hepsinin girdap şekli var , Doğada çok yaygın olan. içinde Atom altı dünya Burada, temel parçacıklar veya enerji akışı, bir tirbuşonun ucu gibi sabit bir eksen etrafında dönecektir. Parçacıklar böyle hareket ettiğinde, "dediğimiz şeyi oluştururlar" Vorteks ışını ".
Bu ışınlar, parçacıkların net bir Yörüngesel açısal momentum Bir parçacığın sabit bir nokta etrafında dönmesini ifade eder. Bu nedenle vorteks ışınları, sensörlerin manyetik alanlara duyarlılığını artırmak veya tıbbi tedavilerde (radyoterapi gibi) radyasyon ve doku etkileşimi için yeni soğurma kanalları oluşturmak gibi madde ile etkileşime girmenin yeni yollarını sağlayabilir. Ancak girdap ışınları, nötronlar, protonlar veya iyonlar gibi parçacıkların iç yapısına yeni bakış açıları sağlaması beklenen temel parçacıklar arasındaki temel etkileşimlerde yeni kanallar da oluşturabilir. Malzeme sergileri Dalga-parçacık ikiliği Bu, bilim adamlarının, büyük parçacıkları bir girdap ışını oluşturacak şekilde basitçe parçacıkların dalga işlevini ayarlayabilecekleri anlamına geliyor.
Bu, " Pasif faz maskesi Okyanusta sabit bir engel olarak düşünülebilir.Denizdeki dalgalar ona çarptığında "dalga özellikleri" değişecek ve girdaplar oluşturacaktır.Fizikçiler pasif fazlar kullanıyorlar. Elektron ve nötronlardan oluşan vorteks ışınları oluşturmak için maske yöntemi. Ancak şimdi, EPFLnin Fabrizio Carbone laboratuvarından bilim adamları doğrulandı: Ultra kısa vorteks elektron ışınları oluşturabilen tek bir elektronun dalga fonksiyonunu dinamik olarak bozmak için ışığı kullanmak mümkündür ve Attosaniye Vortisitesini (10 ^ -18 saniye) bir zaman ölçeğinde aktif olarak değiştirin.
Bunu yapmak için araştırma ekibi, nano ölçekte parçacık etkileşimini yöneten temel kurallardan birini kullandı: Enerji ve momentumun korunumu . Bu, çarpışmadan önceki ve sonraki iki parçacığın enerji, kütle ve hız toplamının aynı olması gerektiği anlamına gelir. Bu kısıtlama, elektronların belirli bir ışık alanıyla (yani kiral plazma) etkileşime girdiğinde yörüngesel açısal momentum elde etmesine izin verir. Deneyde, bilim adamları metal filmdeki nanohollerden dairesel polarize ultra kısa lazer darbeleri ateşlediler. Bu güçlü bir Yerel elektromanyetik alan (Kiral plazma) tek bir elektronun etkileştiği. Bilim adamları, elektronların faz dağılımını izlemek için ultra hızlı iletimli elektron mikroskopları kullanıyor.
Elektronlar ve elektrik alanlar arasındaki etkileşim sırasında, elektronların dalga fonksiyonu kiral modülasyon sergiler, yani lazer darbesinin polarizasyonunu ayarlayarak elektronlar aktif olarak kontrol edilebilir. Kiralite "Bu deneylerin birçok pratik uygulaması var. Çok hızlı girdap elektron ışınları kuantum bilgisini kodlamak ve işlemek için kullanılabilir; elektron yörüngesel açısal momentum manyetik malzemelere aktarılabilir. Çevirmek Veri depolama için yeni cihazın topolojik yükünü kontrol etmek için. Ama daha da ilginci, kullanım Işık, madde dalgalarını dinamik olarak bozarak, tıbbi tedavilerde kullanılanlar gibi protonları veya iyon ışınlarını şekillendirmede yeni bir perspektif sağlayarak, seçici doku için yararlı olan yeni radyasyon-madde etkileşim mekanizmalarını etkinleştirebilir. Ablasyon tekniği çok kullanışlıdır.
