Zephyrnet Logosu

İlişkili sistemlerde ultra hızlı uyarımlar

Tarih:

Jan 24, 2024

(Nanowerk Haberleri) Berlin'deki Max Born Enstitüsü, Berlin ve Hamburg Üniversiteleri, Tokyo Üniversitesi, Japon Ulusal İleri Endüstriyel Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (AIST), Hollanda Radboud Üniversitesi'nden meslektaşlarıyla birlikte Avrupa XFEL'den araştırmacılardan oluşan uluslararası bir ekip , Imperial College London ve Hamburg Ultrafast Görüntüleme Merkezi, güçlü korelasyona sahip katıların ultra hızlı çok boyutlu spektroskopisi için yeni fikirler sundu. Bu çalışma şu anda şu adreste yayınlanmıştır: Doğa Fotonik (“Güçlü korelasyona sahip malzemelerin alt döngü çok boyutlu spektroskopisi”). Tetiklenen faz geçişi Güçlü bir korelasyona sahip sistemde birkaç femtosaniyelik bir darbe (turuncu eğri) ile tetiklenen ve durumların yoğunluğunda çarpıcı bir değişiklikle sonuçlanan Metal-Yalıtkan faz geçişi, 1 femtosaniyeden daha kısa bir sürede gerçekleşir. (Resim: Olga Smirnova, MBI / Alexander Lichtenstein, Hamburg Üniversitesi) "Güçlü bir şekilde ilişkili katılar, özellikle ışıkla etkileşime girdiklerinde yeni elektronik durumların sıklıkla ortaya çıktığı karmaşık ve büyüleyici kuantum sistemleridir" diyor Hamburg Üniversitesi ve Eu-XFEL'den Alexander Lichtenstein . Yüksek sıcaklıktaki süperiletkenleri, belirli manyetik malzeme türlerini ve diğerlerinin yanı sıra bükülmüş kuantum malzemelerini içeren güçlü bir şekilde ilişkili malzemeler, hem mikrokozmos hakkındaki temel anlayışımıza meydan okuyor hem de malzeme biliminden bilgi işleme ve tıbba kadar birçok heyecan verici uygulama için fırsatlar sunuyor: örneğin süperiletkenler MRI tarayıcıları tarafından kullanılır. Güçlü bir şekilde ilişkili materyallerde ortaya çıkan çeşitli elektronik durumların hiyerarşisini ve etkileşimini anlamak bu nedenle çok önemlidir. Aynı zamanda deneysel ve teorik araçlarımıza da meydan okuyor çünkü bu durumlar arasındaki dönüşümler genellikle faz geçişleriyle ilişkilendiriliyor. Faz geçişleri, bir aşamadan diğerine sorunsuz bir şekilde gelişmeyen, ancak özellikle malzeme ışıkla etkileşime girdiğinde aniden ve hızlı bir şekilde gerçekleşebilen dönüşümlerdir. Böyle bir geçiş sırasında yük ve enerji akışının yolları nelerdir? Ne kadar çabuk ortaya çıkıyor? Işık onu kontrol etmek ve elektron korelasyonlarını şekillendirmek için kullanılabilir mi? Işık, malzemeyi olağan koşullar altında bulunamayacağı bir duruma getirebilir mi? Bunlar, Hamburg yakınlarındaki Schenefeld'deki Avrupa XFEL gibi X-ışını lazerleri gibi güçlü ve hassas cihazlarla ve attosaniye biliminin modern optik araçlarıyla (1 attosaniye = 10) yanıtlanabilecek türden sorulardır.-18 saniye veya milyarıncı saniyenin milyarda biri. Işık bir attosaniyede milimetrenin milyonda birinden daha az yol kat eder). Uluslararası ekip, çalışmalarında artık güçlü bir korelasyona sahip bir sistemi aydınlatan kısa lazer darbesiyle tetiklenen ultra hızlı şarj hareketinin izlenmesini ve deşifre edilmesini mümkün kılan tamamen yeni bir yaklaşım sunuyor. Ultra hızlı çok boyutlu spektroskopinin bir çeşidini geliştirdiler; birden fazla renkteki ışığın ultra kısa bir lazer darbesi oluşturmak için nasıl eklendiğinin attosaniye kontrolünden yararlandılar. Bu spektroskopinin sunduğu alt-döngü zamansal çözünürlüğü, farklı elektronik konfigürasyonlar arasındaki karmaşık etkileşimi gösterir ve metalik bir durumdan yalıtkan bir duruma faz geçişinin bir femtosaniyeden daha kısa sürede, yani bir katrilyonda birinden daha az bir sürede gerçekleşebileceğini gösterir. ikinci. Max Born enstitüsünden ve Hamburg Ultra Hızlı Görüntüleme Merkezi'nin Mildred Dresselhaus ödülü sahibi Berlin TU'dan Olga Smirnova, "Sonuçlarımız, önceki yöntemlerin ötesine geçen, güçlü bir şekilde ilişkili malzemelerdeki ultra hızlı süreçleri araştırmak ve özellikle etkilemek için bir yol açıyor" diyor. , "Böylece ilişkili katılarda yeni ultra hızlı olaylara erişmek için önemli bir araç geliştirdik."

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img