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

20984Уязвимость SonicOS может обходить SAML-аутентификацию и MFA 20983Как злоумышленники использовали доступ Qubole к AWS для кражи данных? 20982ИИ-агенты вскрыли данные экстренных служб Тайваня 20981Почему LNbits попросила операторов отключить серверы? 20980Холодильники под атакой: киберсбой может испортить продукты и кровь 20979Как пароль admin:admin открыл доступ к автомобилям? 20978PapRAT: три пути проникновения в сети южной Азии 20977Кража или спасение: что произошло с кошельками Keplr? 20976Что известно о деле бывшего инженера OpenAI Альфозана? 20975Критические уязвимости Langflow открывают путь к серверу 20974Почему уязвимость WordPress CVE-2026-119977 уже требует срочного обновления? 20973Как cwpdoor выполняет команды на серверах CWP, не оставляя записей в логах? 20972Как DNS-подмена превратила Sogou в канал для шпионажа? 20971Уязвимость в Paint исправили — почему Windows Update не поможет? 20970Как понять, защищён ли Android от ноябрьских уязвимостей?
Ссылка