Німецькі фізики перетворили тонкий лист заліза в прозорий для рентгенівського випромінювання матеріал

Німецькі фізики перетворили тонкий лист заліза в прозорий для рентгенівського випромінювання матеріал за допомогою набору з двох дзеркал і початкового пучка рентгена і опублікували методику перетворення металу в «скло» в статті в журналі Nature. Ральф Рельсбергер (Ralf Roehlsberger) і його колеги з синхротронного центру DESY в Гамбурзі придумали метод управління властивостями рентгенівського випромінювання, який не тільки дозволяє перетворювати пластини заліза в прозоре скло, але й створювати оптичні «вимикачі» – пристрої, що дозволяють пропускати або зупиняти світло при його включенні або выключени.

У своїй роботі група Рельсбергера орієнтувалася на відомий ефект в оптиці так званої «електромагнітно індукованої прозорості». Суть цього феномену на полягає в перетворенні за допомогою лазера атомів деяких елементів в прозоре середовище для дуже вузького набору частот.

Автори статті реалізували цей ефект для випромінювання в рентгенівському діапазоні частот. В якості основного інгредієнта «невидимого» для рентгена речовини виступили тонкі листи із заліза-57 – рідкісного природного ізотопу, загальна маса якого становить лише 2% від загального обсягу покладів цього металу в надрах Землі.

Ядра цього ізотопу володіють особливою структурою, що дозволяє їм поглинати і випромінювати кванти м’якого рентгенівського випромінювання з мінімально можливою енергією – 14 килоэлектронвольт. Як пояснюють вчені, мала енергія випромінювання дозволяє використовувати досить дешеві лазери в рамках експерименту і в подальшому практичному використанні цього відкриття.

Рельсбергер і його колеги замінили лазер «бутербродом» з двох платинових дзеркал і двох пластинок заліза. У цій експериментальній установці листи заліза були вставлені в сендвіч з платинових дзеркал і віддалені від них на строго відведені відстань за допомогою вставок з графіту (вуглець прозорий для рентгенівського випромінювання).

Комбінація з дзеркал і листів заліза перетворює цю конструкцію в мініатюрну подібність рентгенівського лазера. Взаємодія такого «лазера» з залізом перетворює пластинки в прозорий матеріал для рентгенівського випромінювання певної частоти. Зсув однієї з платівок навіть на найменше відстань призведе до того, що «скло» перетвориться назад в непрозорий метал.

За словами фізиків, даний ефект може успішно застосовуватися для створення повністю оптичних «вимикачів», які стануть гігантським кроком вперед у розробці квантових комп’ютерів.

«Без всякого сумніву, пройде ще багато часу до того моменту, як перші світлові квантові комп’ютери стануть реальністю. З іншого боку, цей ефект відкриває новий клас квантово-оптичних експериментів, для яких буде можлива висока точність спостережень. Ми зможемо контролювати рентгенівський промінь за допомогою іншого рентгенівського пучка», – зазначив Рельсбергер, слова якого наводяться в повідомленні DESY.

 

РИА Новости

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *