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

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка