Ғалымдар физиканың іргелі ережесін бұзды

Гелий атомына екі квантты байланысқан электронның синхронды түрде оралуы стандартты теорияны айналып өтіп, аса жоғары энергиялы рентген фотондарын генерациялауға мүмкіндік берді, деп жазды ScienceDaily-ге сілтеме жасаған KAZ.NUR.KZ.

Вена техникалық университеті (TU Wien) мен Сан-Диего қаласындағы Калифорния университетінің физиктер тобы жоғары гармоникаларды генерациялау кезінде рентген сәулеленуінің максималдық энергиясын шектеген лазерлік физиканың іргелі ережесін жоққа шығарды. Эксперименталдық серпіліс нәтижелері туралы зерттеушілер Nature Photonics журналында хабарлады.

Лазерлік сәулеленудің дәстүрлі үш сатылы моделінде электр өрісі атомнан бір электронды шығарып алады, оны үдетіп, негізгі ядромен қайта соқтығыстырады. Оралған кезде бөлшек жинақталған кинетикалық энергияны жоғары жиілікті фотон түрінде (жұмсақ рентгенге дейін) бөліп шығарады. Осы уақытқа дейін лазер параметрлеріне және жеке электронның ионизациялау әлеуетіне тәуелді мұндай кванттардың максималдық энергиясының қатаң теориялық шегі ("кесу шекарасы") бар деп есептелді. Бұл шектен жоғары сәулелену қарқындылығы күрт төмендеді.

Жаңа экспериментте зерттеушілер гелий атомдарына қуатты ультракүлгін импульстерді бағыттап, оның екі электронының да қатарынан шығарылуына қол жеткізді. Күшті кванттық корреляциялардың арқасында бөлшектер байланыс күйінде қалды, ал лазер өрісін дәл баптау оларды атомға бір уақытта қайтаруға мүмкіндік берді. Соқтығыс сәтінде екі электрон да энергияны бірлесіп босатып, жеке электронның шегінен айтарлықтай асатын энергиясы мен жиілігі бар бірыңғай рентген фотондарын тудырды.

Гелийдің сәулелену спектрінде ғалымдар классикалық кесу шекарасынан тыс жерде жоғары энергиялық гармоникалардың екінші "платосын" тіркеді. Айта кетейік, аргон және неонмен жасалған тәжірибелер мұндай әсер бермеді, бұл гелийдің күшті аралық электрондық корреляциясының маңызды рөлін растады. Бұл жаңалық кванттық процессорлар мен наноматериалдарды жобалау кезінде қажет болатын аттосекундтық масштабтағы электрондардың кванттық өзара әрекеттесуін зерттеуге арналған аса сезімтал спектроскопиялық датчиктерді жасауға жол ашады.

Мәтіннен қате тапсаңыз, бізге жазыңыз