Kvantmaterjalide uurimise valdkond on viimasel ajal märkimisväärselt hoogustunud, pakkudes potentsiaali revolutsiooniks mitmesugustes tööstusharudes nagu kaevandamine, energeetika, transport ja meditsiinitehnoloogia. Üheks selle uurimise esirinnas olevaks tehnikaks on aeg- ja nurgaga lahutatud fotoemissioonispektroskoopia (TR-ARPES), mis on saanud oluliseks vahendiks kvantmaterjalide omaduste uurimisel valguse ja aine interaktsiooni kaudu.
TR-ARPES on viimase kahe aastakümne jooksul kiiresti arenenud võimsaks tehnikaks, nagu välja toodi hiljutises ülevaateartiklis, mis avaldati mainekas füüsikat ajakirjas “Review of Modern Physics”. Artikkel, mille autoriks on professor Fabio Boschini Institut national de la recherche scientifique’st (INRS) koos kolleegide Marta Zonno’ga Kanada valguse allikast (CLS) ja Andrea Damascelliga UBC Steward Blusson Quantum Matter Institute’ist (QMI), rõhutab TR-ARPES-i kasvavat olulisust valguse poolt tekitatud elektronide dünaamika ja faasimuutuste uurimisel laias valikus kvantmaterjalides.
“Teadlaskond uurib hetkel uusi ‘häälestusnuppe’, kuidas manipuleerida kvantmaterjalide omadusi, ning valgus-materjali interaktsioon on selles ettevõtmises üks võtmeelemente,” ütleb professor Boschini, ultra-lühiajaliste kondenseerunud aine spektroskoopiate ekspert. “TR-ARPES pakub hindamatuid teadmisi selle kohta, kuidas valguse ergutus muudab elektroonilisi olekuid, erakordse lahutusvõimega ajas, energias ja impulsis.”
TR-ARPES on avanud uue uurimisajastu kvantmaterjalides, võimaldades teadlastel jälgida ja mõista, kuidas need materjalid reageerivad, kui neid tasakaalust välja viiakse. Valguse kasutamisel kvantmaterjalide omaduste manipuleerimisel saavad teadlased avastada nende varjatud omadusi ning paljastada uusi võimalusi tehnoloogilisteks rakendusteks.
TR-ARPES-i edulugu on seotud koostööga kondenseerunud aine spektroskoopia (ARPES) ja ultra-lühiajalise lasertehnoloogia (fotonika) valdkondades tegutsevate teadlaste vahel. See interdistsiplinaarne lähenemine on võimaldanud olulisi arenguid lasertehnoloogias, tootes valgusallikaid, millel on TR-ARPES-i katseteks vajalikud täpsed omadused.
Professor Boschini teeb tihedat koostööd professor François Légaré’iga, INRSi ultra-lühiajaliste laseriteaduste ja -tehnoloogia ekspertiga. Koos on nad loonud tipptasemel TR-ARPES-i lõppjaama unikaalse pika lainepikkusega ergutamisvõimekusega Advanced Laser Light Source’i (ALLS) laboris.
“Oleme tänulikud mitme rahastusasutuse toetuse eest, sealhulgas Kanada Innovatsioonifondi, Québeci ja Kanada valitsuste ning LaserNetUS-i toetuse eest, mis on võimaldanud meil avada TR-ARPES-i lõppjaama ALLS-is rahvusvahelistele ja rahvusvahelistele teadlastele,” ütleb professor Légaré, Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre’i direktor.
Oma tõestatud mõjuga erinevates füüsika ja keemia harudes on TR-ARPES-st saanud küps tehnik kvantmaterjalide uurimise valdkonnas. Allikad, mis toimuvad ALLS-is, näitavad, et ees ootab veel põnevaid arenguid.
Sagedased küsimused (KKK)
Mida kujutab endast kvantmaterjalide uurimine?
Kvantmaterjalide uurimine keskendub materjalide omaduste uurimisele kvanttasandil, kus elektronide ja teiste osakeste käitumist valitseb kvantmehaanika.
Mis on aeg- ja nurgaga lahutatud fotoemissioonispektroskoopia (TR-ARPES)?
TR-ARPES on tehnik, mis ühendab spektroskoopia ja ultra-lühiajalised laserid, et uurida kvantmaterjalide tasakaalulisi ja dünaamilisi omadusi. See võimaldab teadlastel uurida, kuidas valguse ergutus mõjutab nende materjalide elektroonilisi olekuid suure täpsusega ajas, energias ja impulsis.
Kuidas aitab TR-ARPES kaasa tehnoloogilistele edusammudele?
TR-ARPES pakub hindamatuid teadmisi kvantmaterjalide käitumise kohta, mis võib viia uute tehnoloogiate arenguni kaevanduse, energeetika, transpordi ja meditsiinitehnoloogia valdkondades. Mõistes ja manipuleerides kvantmaterjalide omadusi, saavad teadlased luua uuenduslikke lahendusi ja edendada tehnoloogilisi edusamme mitmes valdkonnas.
Miks on koostöö TR-ARPES-i uurimisel oluline?
TR-ARPES-i uurimine nõuab koostööd kondenseerunud oleku spektroskoopia ja ultra-lühiajalise lasertehnoloogia ekspertide vahel. Ühendades oma teadmisi ja oskusi, saavad teadlased kasutada edasijõudnud lasertehnoloogiat täpsete mõõtmiste tegemiseks ja kvantmaterjalide sügavamaks mõistmiseks.
Mis on tulevikuväljavaated TR-ARPES-ile?
Jätkuvad eksperimentaalsed ja teoreetilised arengud viitavad sellele, et TR-ARPES-il on paljulubav tulevik. Tänapäeval on uusima tehnoloogia rajatiste loomine nagu TR-ARPES-i lõppjaam Advanced Laser Light Source’is (ALLS) tagab teadlastele oodata põnevaid edusamme kvantmaterjalide uurimise valdkonnas.
[ümbrista]https://www.youtube.com/embed/N8JJW-YPhJE[/ümbrista]
The source of the article is from the blog coletivometranca.com.br