Физики продемонстирировали прозрачное железо

Физики продемонстирировали прозрачное железо

Электромагнитные волны могут сделать ядро атома железа прозрачным. Такой эффект продемонстрировали в своём эксперименте учёные, работающие на синхротроне в исследовательском центре DESY. Параллельно они доказали, что светом можно управлять и создали деталь для квантового компьютера будущего.

Полученный эффект называется прозрачностью, вызванной электромагнитным полем (EIT). Это явление хорошо известно физикам-лазерщикам. Используя яркий лазерный луч определённой длины волны, можно заставить непрозрачный материал стать прозрачным для излучения другой длины волны. Свет в этом случае определённым образом взаимодействует с электронной оболочкой атома.

Синхротрон центра DESY (PETRA III) является источником рентгеновского излучения. И немецким учёным впервые удалось продемонстрировать прозрачность, вызванную рентгеновскими лучами.

Для этого учёные поместили два тонких листа железа-57 (изотоп, составляющий 2% природного железа) в оптический резонатор – два параллельных платиновых зеркала. Такой "коридор" позволяет переотражать рентгеновские лучи много раз. Листы железа толщиной всего по три нанометра разделял слой углерода, который является прозрачным для рентгена использованной длины волны. Толщина бутерброда из железа и углерода составляла 50 нанометров. На него исследователи направили тонкие рентгеновские лучи (под очень малыми углами).

В результате при определённом положении листов они наблюдали, что свет отражается от платиновых зеркал так, будто между ними ничего нет. Однако возникал этот эффект только при определённом соотношении длины волны и расстояния между железными пластинами.

Из-за множественных переотражений в системе появилась стоячая волна, резонанс. Прозрачность железа наблюдалась, когда один лист находился в минимуме амплитуды волны, другой - в максимуме. Стоило переместить пластины внутри резонатора, как эффект пропадал.

Немецкие учёные объясняют это явление квантово-оптическими эффектами. И всё не так сложно, как кажется. Атомы железа в листах в резонаторе колеблются согласованно, синхронно поглощая и испуская кванты света. В результате (в отличие от атомов свободных) они "отменяют" колебание друг друга и система получается прозрачной для проходящего излучения.

Нынешнее достижение отличается от предыдущих, полученных в экспериментах с видимым светом. Во-первых, учёным не пришлось брать яркий источник излучения. Кроме того, на выходе они увидели, что прозрачность наблюдается не для отдельных квантов света, а для всего луча.

"Мы надеемся, что в будущем нам удастся управлять рентгеновским излучением при помощи другого рентгеновского излучения", - говорит доктор Ральф Рёльсбергер (Ralf Röhlsberger) из DESY. Физики полагают, что такой эффект пригодится в квантовых компьютерах будущего для борьбы с отходящим теплом (каждый лишний квант свет – дополнительный нагрев).

Кстати, учёные наблюдали не только прозрачность, но и замедление световых волн в резонаторе - до нескольких метров в секунду. Напомним, что скорость света в вакууме составляет 300 тысяч километров в секунду. Немецкие специалисты планируют продолжить эксперименты, чтобы понять, насколько можно придержать свет.

Если удастся достичь значительных успехов, можно будет говорить и о практическом применении замедления света. Например, для хранения информации в экстремально медленных или вовсе остановленных импульсах света, пишут физики в своей статье в журнале Nature. 

vesti.ru

Похожие новости:
Ученые создали новое покрытие для смартфонов
Gorilla Glass стекло, которое используется на дисплеях мобильных устройств, таких как iPhone, и оно довольно таки прочное, но тем не менее, по-прежнему не так уж редко можно увидеть телефоны Iphones с трещиной на экране. Такой проблемы теперь можно будет избежать, если просто начать ..
2013-09-29 2017 0 Технология
0
Новые прозрачные экраны заменят аккумуляторы
Специалисты Американской компании Ubiquitous Energy разработала прозрачное покрытие ClearView Power, выполня­ющее функцию солнечной батареи. Суть изобретения состоит в избирательном использовании световых волн. Традиционные солнечные батареи собирают весь спектр – видимые волны, ультрафиолетовые, ..
2013-03-13 1795 0 Технология
0
Создатель "воздушных" дисплеев отказался от их производства
Российская компания Displair оставила попытки самостоятельно наладить выпуск интерактивных "воздушных" экранов из-за их дороговизны и объявила смене о стратегии. "Создание собственного производства и вывод продукта на мировой рынок — процесс достаточно сложный и затратный, для этого требуются ..
2014-01-16 1483 0 Технология
0
Физики изучили ультратонкий материал, останавливающий пули на лету
Физики из университета Райса (Rice University) и Массачусетского технологического института (MIT) изучали свойства полиуретана. Макроскопические баллистические тесты показали, что этот полимерный материал может не просто останавливать на лету 9-миллиметровые пули, но и "заращивать" входные отверстия. "Полимер останавливает и фактически ..
2012-11-23 2058 0 Технология
0
В США проходит международный конкурс энергоэффективных домов
В США прошел Международный конкурс энергоэффективных домов. Мероприятие организовано министерством энергетики США и собрало 19 команд студентов-архитекторов из Америки, Китая и Новой Зеландии. Экспертная комиссия оценивала дома по десяти признакам, за каждый из которых был максимум 100 очков. Выиграла та команда, которая набрала ..
2011-10-27 2016 0 Технология
0
Радиационные технологии, или Как уберечься от террористов
Вчера в ВВЦ прошел круглый стол кластера ядерных технологий фонда «Сколково» на тему «Технологическая платформа «Радиационные технологии» для обеспечения безопасности: от идеи до продукта». Участники мероприятия обсудили состояние, перспективы и ограничения развития российского рынка, конкурентоспособность отечественных поставщиков, а также ..
2011-10-27 1629 0 Технология
0
В Армении рассчитана общая доля возобновляемой энергетики
Согласно расчётам, проведённым Министерством энергетики и природных ресурсов Армении, доля электроэнергии, вырабатываемой за счет возобновляемых источников энергии в стране, составляет около 7% в совокупной выработке. По словам министра энергетики и природных ресурсов Армении Левона Шахвердяна, по состоянию на прошлый ..
2011-10-27 1714 0 Технология
0
Электромобили - альтернативное будущее автопрома
В Москве на форуме по нанотехнологиям представлены новые электромобили, в том числе в сегменте общественного транспорта: электробус - тот же троллейбус, но непривязанный к электролинии.Источник: newstube.ru ..
2011-10-28 1544 0 Технология
0
Будущее - за пневмолифтами
Необычные «воздушные лифты» презентовали карагандинские ученые. Сделаны они на местном машиностроительном заводе. И как уверяют создатели, аналогов этим подъемникам нет во всем мире, сообщает «31 канал». Внешне пневмолифты похожи на поршень. В них нет привычных канатов и направляющих. Они работают на воздушной подушке. Сначала ..
2011-10-29 2700 0 Технология
0
Кольцевой воздушный ветрогенератор получил престижную награду
В ближайшие месяцы американские инженеры испытают систему генерации энергии, которая представляет собой парящий в небе пропеллер в надувной оболочке. На полукилометровой высоте скорость ветра в семь раз выше, чем у верхушек 100-метровых наземных ветряков. А с ускорением воздушных потоков мощность ..
2011-10-29 2769 0 Технология
0
Эконоватор обещает накачать нефти из старых шин
ЗАО «Эконоватор», контролируемое группой воронежских предпринимателей, планирует построить в Бобровском районе предприятие по переработке автопокрышек в синтетическую нефть и технический углерод мощностью переработки 40 тыс. т в год. Стоимость проекта составит около 1 млрд руб., завод может быть построен ..
2011-10-29 2781 0 Технология
0
Высокие технологии натолкнулись на закон
Выход на IT-рынок в России затруднен законодательными препонами и бизнес-стереотипами. Такой диагноз финансированию высокотехнологичной индустрии сделали сами инвесторы и юристы. Впрочем, создатели программного обеспечения все еще настроены на развитие инновационного процесса. Несмотря на "Сколково" и устремление России к инновациям, развитию самой ..
2011-10-29 1402 0 Технология
0
В СССР были поезда быстрее Сапсана, где они?
«Безумный! Почто желаешь познати тайну, которую я сокрылот смертных непроницаемым покровом неизвестности?Почто, о дерзновенный! познати жаждешь то, чтоедина мысль предвечная постигать может? Ведай,что неизвестность будущего соразмернабренности твоего сложения…»«Путешествие из Санкт-Петербурга в Москву», Александр Радищев,1790 годВведениеМатериал ..
2011-10-30 4648 2 Технология
0
РОСНАНО начинает сотрудничество с Ярославской областью
27 октября в Москве на IV Международном форуме «Rusnanotech-2011» был подписан договор о сотрудничестве между ОАО «РОСНАНО», Фондом инфраструктурных и образовательных программ и правительством Ярославской области. Достигнутое соглашение будет действовать до 2015 года. Новый проект «РОСНАНО» предполагает плотное взаимодействие в области образования, ..
2011-10-30 1851 0 Технология
1
Петербургские школы переходят на электронные учебники
Эксперимент по использованию ридеров вместо традиционных учебников пройдёт в шести школах Санкт-Петербурга. Эксперты почти не сомневаются, что электронные книги облегчат жизнь ученикам и помогут более рационально организовать процесс обучения. В будущем опыт Северной столицы, если, конечно, ..
2011-10-30 1850 0 Технология
0