Undersøgelse viser, at optiske felter kan ændre elektroner i metal

Pittsburgh -forskning co -autoriseret af team fra Institut for Fysik og Astronomi afslører, at optiske felter har evnen til at ændre elektroniske egenskaber for et fast stof.

Papiret, "Sammenhængende multidimensionel fotoelektronspektroskopi af ultrahurtig kvasepartikelforbinding efter lys, "beskriver, hvordan anvendelse af intense optiske felter til elektroner i metaller kan ændre, hvordan elektroner flyder mellem ionerne. Forskere opdagede at anvende optiske pulser i intervallet 10 ^-14 sekunder til en kobberoverflade kan ændre dets elektroniske egenskaber, for eksempel, dets elektronledning eller optisk refleksion.

Avisen var medforfatter af Hrvoje Petek, R.K. Mellon professor i fysik og astronomi, kandidatstuderende Andi Li og Zehua Wang og Marcel Reutzel fra University of Göttingen i Tyskland. Det blev offentliggjort i Naturkommunikation i maj.

Resultaterne besvarer spørgsmål om arten af ​​de elektroniske egenskaber ved faste stoffer, som først for nylig har været forventet, sagde Petek.

"Det har længe været kendt, at man kan anvende stærke optiske felter og ændre elektroniske egenskaber ved atomer og molekyler. Dette kaldes" påklædning "af den elektroniske struktur. Tørstoffer er meget tættere end atomer, så det har ikke været klart, om anvendelse af et stærkt optisk felt først ville beskadige materialet eller klæde dets elektroniske struktur. Forskerne fandt ud af, at metaller er temmelig robuste, og fornuftig anvendelse af optiske felter vil faktisk få bandagen til at forekomme, " han sagde.

Petek sagde, at resultaterne åbner døren for nye forskningsområder og kan introducere en række nye innovationer ved at bruge lys til at kontrollere materiens egenskaber.

"Man kan tænke på, hvordan man anvender sådanne felter til at skabe nye egenskaber for faste stoffer med potentielle anvendelser inden for konventionel elektronik, kvanteberegning, eller helt nye applikationer, hvor man introducerer lys i faste stoffer for at generere helt nye egenskaber på meget korte tidsskalaer, "sagde han." Teoretikere har overvejet, at sådan dressing kunne bruges til at undersøge i et laboratorium, hvordan sorte huller fordamper. "

Teamet vil derefter undersøge, hvordan man kombinerer flere forskellige metaller, på linje med dem, der findes i elektroniske enheder, for at afgøre, om det er muligt at klæde deres elektroniske struktur på uden at forårsage skade.