В институте ядерной физики ученые обнаружили неожиданный эффект в экспериментах с терагерцевым излучением, спектр частот которого расположен между инфракрасным и СВЧ-диапазонами. Его новосибирские физики получают при помощи лазера на свободных электронах, который считается одним из лучших на планете.
Первые опыты с лазером на свободных электронах в середине 70-х провели американские ученые из Стэнфорда. С тех пор это устройство активно используется в научной среде и постоянно совершенствуется. Неизменным остается принцип работы: разогнанные почти до скорости света электроны пропускают через систему магнитов, которые отклоняют их от прямолинейной траектории, порождая таким образом излучение очень короткого диапазона. Эффект от этого подобен рентгену и помимо науки используется в разработке видящих сквозь одежду сканеров и даже в искусствоведении.
В Новосибирске свой лазер на свободных электронах появился около 10 лет назад в рамках российско-немецкого сотрудничества; сейчас он считается самым мощным в своем спектральном диапазоне. Неудивительно, что желающие работать на нем вынуждены выстраиваться в очередь. Для целей ученых из разных стран на установке построено 7 исследовательских комплексов. В основном, для тестирования разных материалов - излучение возбуждает их электроны, после чего ученые смотрят, как быстро они приходят в изначальное состояние. Эти данные позже используют при создании детекторов электромагнитного излучения.
Сейчас исследования на новосибирской установке проводит ученый из Нижнего Новгорода Роман Жукавин. Его интересует, как под воздействием лазера себя ведут электроны полупроводника Германия, легированного сурьмой - такую комбинацию используют для создания различных детекторов. Совершенно неожиданно в ходе своих опытов нижегородец опроверг одно из положений теоретической физики: чем больше энергии мы даем электрону, тем медленнее он возвращается в изначальное состояние. На практике все оказалось наоборот.
В перспективе после работы с Германием новосибирские физики хотят подступиться к такому материалу, как кремний - на нем построена вся современная микроэлектроника. Открытия в этой сфере могли бы позволить России выйти на передовые позиции в разработке микросхем.
Владимир Давыденко
Между прибором ночного видения и микроволновкой
Источник: Телестанция Мир
05.12.2016 12:32