Ultrafast lazer patlamaları, daha hızlı elektrik üretir

Deney, iki metal bağlantı arasında bir tel olarak çalışan bir insan kılından bin kat daha ince bir cam ipliğe ultra hızlı bir lazer darbesini ateşlemeyi içeriyordu.

Lazer darbesi – saniyenin milyarda birinin milyarda biri kadar sürdüğü zaman – cama çarptığında , malzemeyi tamamen değiştirdi , malzemeyi zamanın bir kısmı için metal gibi davranmaya zorladı .

Lazer, bu çok küçük elektrik devresinde bir elektrik patlaması üretir – elektrik üretmek için herhangi bir başka yöntemden daha hızlıdır ve önyükleme için uygulanan bir voltajın yokluğunda.

Lazerin şeklini değiştirerek (fazı), Rochester Üniversitesi’nde kimya ve fizik profesörü olan Ignacio Franco, akımın yönünü ve büyüklüğünü kontrol edebildi.Araştırmacı,

Bu, lazerler kullanarak elektronların kontrolünde yeni bir sınırı işaret ediyor.

dedi.Daha önce, 2007’de Franco, femtosaniye lazer darbelerine maruz kalan moleküler tellerde ultra hızlı elektrik akımlarının üretilebileceği ve bir nano-bağlantı oluşturduğu teorisini yayınladı. Elektrik akımının , maddenin enerji düzeylerinin lazerin harici elektrik alanı tarafından kaydırıldığı Stark etkisi adı verilen bir fenomen nedeniyle oluşacağını varsaydı .

2013 yılında, Max Planck Institute of Quantum Optics’teki bir başka araştırma grubu, iki altın elektrotuna bağlı camı lazer darbelerine maruz bırakarak ultrafast akımları üretebildi. O zamanlar, Franco, resme girinceye kadar, kesin mekanizmaları nasıl açıklayacağını gerçekten bilemezdi.

Franco, meslektaşlarıyla birlikte, Blue Hive süper bilgisayar kümesinde milyonlarca bilgisayar çalışma saatini içeren dört yıllık bir simülasyona başladı .Franco, yeni yöntemin daha önce hiç olmadığı kadar hızlı akım üretebileceğini iddia ediyor.

Son deneysel yöntemleri kullanarak ana deneysel gözlemleri kurtarabildik ve deneysel gözlemlerin ardındaki mekanizmanın çok basit bir resmini geliştirdik.Bu, maddenin dengeden uzaklaştığı zaman nasıl farklı davrandığının harika bir örneğidir. Lazerler, nano birleşim yerini o kadar sıkı sallar ki, özelliklerini tamamen değiştirir. Bu, maddenin davranışını ayarlamak için ışığı kullanabileceğimizi ima eder. Teori, hiç kimsenin anlayamadığı bir deneye yol açtı, şimdi daha iyi deneylere yol açan daha iyi teorilerle sonuçlandı” diyor. “Bu, hala anlayacağımız birçok şeyin olduğu bir alandır.

diye ekledi. Bulgular Nature Communications dergisinde yayınlandı .