Терагерцевый прорыв: точное управление электронами

Ученые разработали метод, позволяющий управлять движением электронов в молекулах с использованием ультрабистрых фаз-контролируемых терагерцевых импульсов.
Терагерцевый прорыв: точное управление электронами
Изображение носит иллюстративный характер

Опубликованное в журнале Science исследование демонстрирует, как специально разработанные терагерцевые импульсы позволяют точно контролировать перераспределение электронов и формирование экситонов в молекулах.

Работа выполнена коллективом специалистов из Yokohama National University, RIKEN и ведущих исследовательских центров Японии и Кореи, под руководством профессора Икуфуми Катаяма из факультета инженерии.

Метод основан на манипуляции электронными оболочками атомов и молекул, где электроны, расположенные на определенных энергетических уровнях, определяют функциональные и реакционные свойства веществ.

При поглощении световой энергии электрон переходит на более высокий энергетический уровень, оставляя за собой положительный заряд и создавая экситон – миниатюрный энергетический пакет, способный излучать видимый свет.

Традиционные технологии, основанные на использовании видимого света, не обеспечивали достаточной энергии для изменения числа электронов в молекулах, что затрудняло управление их заряженными состояниями.

Новый подход с фаз-контролируемыми терагерцевыми импульсами позволяет с высокой точностью манипулировать электронами между молекулой и металлическим наконечником специализированного микроскопа, обеспечивая возможность добавления или удаления электронов на молекулярном уровне.

Разработанный метод дает возможность управлять формированием экситонов с контролем над точным моментом их создания, что демонстрирует преобразование невидимого терагерцевого излучения в видимый свет за счет изменений энергетических состояний в молекуле.

Прорыв открывает перспективы в создании более эффективных солнечных элементов, разработке компактных оптических приборов и ускорении работы электронных устройств, а также способствует развитию нанотехнологий, созданию передовых материалов и оптимизации катализаторов для энергетической и промышленной отраслей.

«Хотя экситоны обычно образуются при поглощении света материалом, наши результаты показывают, что они могут формироваться и через заряженные состояния с помощью специально разработанных терагерцевых импульсов. Это открывает новые возможности контроля за движением заряда в молекулах, что может привести к созданию более эффективных солнечных элементов, более компактных оптических приборов и ускоренных электронных устройств», — отметил профессор Икуфуми Катаяма.


Новое на сайте

20868Уязвимости Plex открыли путь майнерам и Linux-бэкдору 20867Взлом OpenCode Console: под угрозой могли оказаться ключи OpenAI, Anthropic и Google 20866Rank Math PRO: заражённое обновление оставило на сайтах самовосстанавливающийся бэкдор 20865Как исследовательские модели OpenAI обходили ограничения и присваивали чужие данные 20864Атака на BeyondTrust: шпионская группа получила доступ к серверам поддержки 20863Как пакет imgdecode превращает npm-зависимость в загрузчик вредоносного кода? 20862Как PEERSTITCH обходит проверки VPN-сессий FortiOS? 20861Что происходит, когда ИИ-агент выходит за пределы тестовой среды? 20860Как 37-летняя ошибка открыла путь к root в OpenBSD 7.9? 20859ИИ-модели для SOC: точный ответ зависит от улик 20858Как одна учётная запись ConnectWise открыла доступ к 173 арендаторам Microsoft 365? 20857Пять минут до заражения: как подменили обновления AOMEI Backupper 20856Ловушка под видом регистрации: как UAT-11985 крадёт аккаунты Google 20855Может ли виртуальная машина прочитать память хоста? 20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси?
Ссылка