Как новая спектроскопия раскрывает тайны квантовых материалов?

В лаборатории Аргонн Министерства энергетики США разработан революционный метод исследования квантовых материалов – поверхностно-чувствительная спинтронная терагерцовая спектроскопия (SSTS). Результаты исследования, опубликованные в Science Advances, открывают новые горизонты в понимании поведения материалов на квантовом уровне.
Как новая спектроскопия раскрывает тайны квантовых материалов?
Изображение носит иллюстративный характер

Команда исследователей под руководством постдокторанта Жаодонга Чу разработала технологию, использующую сверхбыстрые лазерные импульсы в терагерцовом диапазоне частот, что в 1000 раз превышает частоты сетей 5G. Уникальность метода заключается в способности фокусироваться на поверхностном слое толщиной всего 5 нанометров.

Физики Ананд Бхаттачарья и Хайдан Вен вместе с директором Квантового института Аргонн Майклом Норманом подтвердили эффективность метода в изучении фононов – коллективных колебаний атомов в кристаллической решетке. Им удалось обнаружить TO1 фонон на границах раздела материалов и выявить существенные различия в поведении поверхностных фононов по сравнению с объемным материалом.

В исследовании также приняли участие специалисты из Университета Вашингтона – Сяодун Сюй и Кайл Хвангбо, которые помогли подтвердить наличие сверхпроводимости на границе раздела материалов. Это открытие имеет crucial значение для развития квантовых технологий.

Джуньи Янг, Ян Ли, Цзянго Вэнь и другие участники проекта из Аргонн преодолели ряд технических сложностей, связанных с работой в терагерцовом диапазоне и необходимостью получения высокого разрешения при измерении квантовых эффектов.

Практическое применение новой технологии охватывает широкий спектр областей: от разработки квантовых компьютеров до создания высокоточных измерительных приборов. Метод может найти применение в совершенствовании МРТ-аппаратов и ускорителей частиц.

Исследование взаимодействия терагерцового излучения с веществом на границах раздела открывает путь к созданию нового поколения квантовых устройств. Понимание поведения поверхностных фононов и явления интерфейсной сверхпроводимости становится ключом к развитию передовых технологий будущего.


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка