• Door naar de hoofd inhoud
  • Spring naar de eerste sidebar
  • Spring naar de voettekst
  • home
  • science
  • gezondheid
  • mens & dier
  • technologie
  • maatschappij
Scienceforum.nl

Scienceforum.nl

Kennis, wetenschap, vragen en kortingen

Je bent hier: Home / technologie / Atomaire terahertz-trillingen lossen het raadsel van ultrakorte soliton-moleculen op

Atomaire terahertz-trillingen lossen het raadsel van ultrakorte soliton-moleculen op

april 23, 2022 by redactie

Stabiele pakketjes lichtgolven – optische solitonen genoemd – worden uitgezonden in ultrakortepulslasers als een keten van lichtflitsen. Deze solitonen combineren vaak in paren met een zeer korte tijdelijke scheiding. Door atomaire trillingen in het terahertz-bereik te introduceren, hebben onderzoekers van de universiteiten van Bayreuth en Wrocław nu de puzzel opgelost over hoe deze tijdelijke verbindingen worden gevormd. Ze doen verslag van hun ontdekking in Nature Communications. De dynamiek van de gekoppelde lichtpakketten kan worden gebruikt om atomaire trillingen als kenmerkende “vingerafdrukken” van materialen op een extreem snelle manier te meten.

In ultrakortepulslasers kunnen optische solitonen bijzonder nauwe ruimtelijke en temporele bindingen vormen. Deze worden ook wel ultrakorte “soliton-moleculen” genoemd omdat ze stabiel aan elkaar zijn gekoppeld, vergelijkbaar met de chemisch gebonden atomen van een molecuul. De onderzoeksgroep in Bayreuth gebruikte een veelgebruikte vaste-stoflaser gemaakt van een saffierkristal gedoteerd met titaniumatomen om erachter te komen hoe deze koppeling plaatsvindt. Ten eerste stimuleert een enkele voorlopende lichtflits de atomen in het kristalrooster van de saffier om onmiddellijk te trillen. Deze karakteristieke beweging oscilleert in het terahertz-bereik en vervalt weer binnen enkele picoseconden (een picoseconde komt overeen met een biljoenste van een seconde). In deze extreem korte tijdspanne verandert de brekingsindex van het kristal. Wanneer onmiddellijk een tweede lichtflits volgt en de eerste inhaalt, voelt het deze verandering: het wordt niet alleen licht beïnvloed door de atomaire trillingen, maar kan ook stabiel gebonden zijn aan het voorgaande soliton. Een “soliton-molecuul” wordt geboren.

“Het mechanisme dat we ontdekten is gebaseerd op de fysieke effecten van Raman-verstrooiing en zelffocus. Het verklaart een verscheidenheid aan fenomenen die de wetenschap in verwarring hebben gebracht sinds de uitvinding van titanium-saffierlasers meer dan 30 jaar geleden. Wat vooral opwindend is aan de ontdekking is dat we nu de dynamiek van solitonen tijdens hun generatie in de laserholte kunnen benutten om atomaire bindingen in materialen extreem snel te scannen. De hele meting van een zogenaamd intracaviteit Raman-spectrum duurt nu minder dan een duizendste van een seconde. Deze bevindingen kunnen helpen om bijzonder snelle chemisch gevoelige microscopen te ontwikkelen die kunnen worden gebruikt om materialen te identificeren.Bovendien opent het koppelingsmechanisme nieuwe strategieën om lichtpulsen te regelen door atomaire bewegingen en, omgekeerd, om unieke materiaaltoestanden te genereren door lichtpulsen”, legt junior professor Dr. Georg Herink, hoofd van de studie en junior professor ultrasnelle dynamiek aan de Universiteit van Bayreuth.

Parallel aan de analyse van experimentele data zijn de onderzoekers erin geslaagd een theoretisch model voor solitondynamica te ontwikkelen. Het model maakt het mogelijk om de waarnemingen die in experimenten zijn verkregen te verklaren en om nieuwe effecten van atomaire trillingen op de dynamiek van solitonen te voorspellen. De interacties van solitonen in optische systemen en hun toepassingen voor hogesnelheidsspectroscopie worden momenteel onderzocht in het DFG-onderzoeksproject FINTEC aan de Universiteit van Bayreuth.

Verhaalbron:

Materialen geleverd door Universität Bayreuth. Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.

lees het gehele artikel bij de bron

Samenvatting: Optische solitonen combineren vaak tot paren met een zeer korte tijdelijke scheiding. Door atomaire trillingen in het terahertz-bereik te introduceren, hebben onderzoekers de puzzel opgelost over hoe deze tijdelijke verbindingen worden gevormd.
Datum van publicatie: 23 april 2022
Bron: Technologie | Top technologienieuws — ScienceDaily

Categorie: technologie

Primaire Sidebar

Design en lifestyleDesign en lifestyle

Kortingscodes & Deals

  • Kortingscode Asos
  • Kortingscode Autodoc
  • Kortingscode Haarshop
  • Kortingscode Gymshark
  • Kortingscode Europarcs
  • Kortingscode Alternate
  • Kortingscode Alamo
  • Kortingscode Yoursurpise
  • Kortingscode Sascha
  • Kortingscode Miinto
  • Kortingscode Hema
  • Kortingscode Emma Matras
  • Kortingscode Scapino
  • Kortingscode Shein
  • Kortingscode Mango
  • Kortingscode HM
  • Kortingscode Adidas
  • Nu populair op Scienceforum.nl

    Jongere exoplaneten zijn betere kandidaten bij het zoeken naar andere aardes: sommige exoplaneten die tot nu toe zijn gevonden, zijn mogelijk te oud om gematigde, aardachtige klimaten te ondersteunen

    Terwijl de wetenschappelijke gemeenschap op zoek is naar werelden rond nabije sterren die mogelijk … Lees meer overJongere exoplaneten zijn betere kandidaten bij het zoeken naar andere aardes: sommige exoplaneten die tot nu toe zijn gevonden, zijn mogelijk te oud om gematigde, aardachtige klimaten te ondersteunen

    De tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer

    Studenten zijn tevreden met flipped classroom wanneer ze systematische begeleiding hebben over de … Lees meer overDe tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer

    Wil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek

    De houding van kinderen ten opzichte van het leren van talen en hun bereidheid om zichzelf als … Lees meer overWil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek

    Positieve actieverboden hadden ‘verwoestende impact’ op diversiteit in medische scholen, studie vondsten

    Uit nieuw door de UCLA geleid onderzoek blijkt dat in staten met een verbod op programma's voor … Lees meer overPositieve actieverboden hadden ‘verwoestende impact’ op diversiteit in medische scholen, studie vondsten

    De tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer

    Studenten zijn tevreden met flipped classroom wanneer ze systematische begeleiding hebben over de … Lees meer overDe tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer

    Wil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek

    De houding van kinderen ten opzichte van het leren van talen en hun bereidheid om zichzelf als … Lees meer overWil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek

    Footer

    Over Scienceforum.nl

    Al meer dan 11 jaar is Scienceforum.nl een open platform voor o.a. wetenschap, nieuws en achtergrondinformatie over vele uiteenlopende onderwerpen. Onze redactie is altijd op zoek naar enthousiaste en kundige redacteurs en onderzoeksjournalisten welke zich willen inzetten voor dit vrije forum. Heb je interesse? Stuur een email naar redactie[at]scienceforum.nl.

    Recent

    • Experimenten meten het vriespunt van buitenaardse oceanen om het zoeken naar leven te vergemakkelijken
    • Jongere exoplaneten zijn betere kandidaten bij het zoeken naar andere aardes: sommige exoplaneten die tot nu toe zijn gevonden, zijn mogelijk te oud om gematigde, aardachtige klimaten te ondersteunen
    • De tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer
    • Wil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek
    • Positieve actieverboden hadden ‘verwoestende impact’ op diversiteit in medische scholen, studie vondsten

    Search

    Scienceforum.nl / Copyright © 2023 / All rights reserved