Skip to main content

Nonlinear spectroscopy with high power THz waves

Article Category

Article available in the folowing languages:

Jedna bilionowa sekundy

Naukowcy opracowali nowatorską, laserową instalację spektroskopową działającą na częstotliwościach mających bezpośrednie zastosowanie do zjawisk nieliniowych występujących w wielu materiałach. Nowe przyrządy już obecnie pozwalają uzyskać lepszy wgląd w interakcje cząsteczkowe i transport elektronów w półprzewodnikach.

Technologie przemysłowe

Wiele zjawisk z zakresu biomedycyny i materiałoznawstwa zachodzi w terahercowym (THz) zakresie częstotliwości, między innymi kolektywne wibracje białek czy przejścia elektronów w nanostrukturach półprzewodnikowych. Częstotliwość 1 THz oznacza bilion razy na sekundę — niezwykłą szybkość takich zjawisk aż trudno sobie wyobrazić. Brak źródeł terahercowych o dużej mocy innych niż kosztowne akceleratory bardzo dotąd utrudniał prowadzenie badań w dziedzinie spektroskopii terahercowej. Rozwijając pionierską, samodzielnie opracowaną laserową technologię terahercową, naukowcy korzystający z dofinansowania UE zainicjowali projekt "Nonlinear spectroscopy with high power THz waves" (HINTS) w celu badania właściwości terahercowych nowych metamateriałów. Badacze skonstruowali system optyczny do generowania wysokoenergetycznych, jednocyklowych impulsów terahercowych z optymalną energią i w optymalnym zakresie widma. System został już użyty w badaniach nad dysocjacją cząsteczkową, nanocząsteczkami nieliniowymi i transportem w materiałach półprzewodnikowych. Ponadto badacze opracowali symulacje numeryczne mechanizmów generowania impulsów terahercowych. Powinno to umożliwić poszerzenie obecnego zakresu widmowego laserów tytanowo-szafirowych na częstotliwościach terahercowych z korzyścią dla przyszłych badań. Wyniki projektu HINTS w dziedzinie spektroskopii terahercowej opublikowano w czasopismach naukowych i prezentowano na konferencjach. Prace projektowe pozwoliły umocnić więzi między Szwajcarią a Rosją. Dalsza współpraca będzie korzystna zarówno dla samej społeczności badaczy częstotliwości terahercowych, jak i ogólnie dla materiałoznawstwa.

Słowa kluczowe

Laser, nieliniowe, materiały, interakcje cząsteczkowe, transport elektronów, półprzewodniki, nanostruktury, terahercowe, THz, technologia THz, spektroskopia nieliniowa, metamateriały, system optyczny, materiały półprzewodnikowe

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania