Физики обнаружили неожиданный эффект в экспериментах с терагерцовым излучением

Фото: nsu.ru

Российско-немецкая группа исследователей изучает свойства полупроводниковых структур под воздействием электромагнитного излучения терагерцового диапазона. Учёные исследовали образцы легированного сурьмой германия на лазерах на свободных электронах в Новосибирске и Дрездене. Результаты оказались неожиданными — динамика релаксации возбуждений отличается от теоретических предсказаний. Исследования в этой области актуальны для создания детекторов электромагнитного излучения, например, сверхчувствительных телескопов.

Организаторы эксперимента — научные сотрудники ИЯФ Юлия Чопорова, Борис Князев и Василий Герасимов

Группа исследователей из Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН и Института физики микроструктур (ИФМ) РАН провели серию экспериментов с германиевыми полупроводниками на Лазере на свободных электронах (ЛСЭ) Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения и выяснили: после возбуждения атомов примеси они релаксируют быстрее, чем считалось раньше.

Мы обнаружили интересную закономерность. Согласно теории каскадной релаксации, чем выше вы забрасываете электрон, тем дольше потом он опускается вниз по квантовым уровням. Но эксперимент показывает обратное — чем выше мы его подбрасываем, тем быстрее он возвращается. Похожие результаты получили наши коллеги в Дрездене на установке FELBE. Встает вопрос корректности интерпретации. Эксперимент дает только результат, а осознать его нужно будет теоретикам, — поясняет кандидат физико-математических наук, научный сотрудник ИФМ РАН Роман Жукавин .

Для проведения этой серии экспериментов сотрудники в рамках гранта минобрнауки РФ на ЛСЭ была создана новая станция «Накачка-зондирование». Станция позволяет исследовать поведение разных образцов вещества после возбуждения при их охлаждении вплоть до температуры жидкого гелия.

Вы делите луч лазера на две части, одним вы возбуждаете вещество, а другой через оптическую линию задержки освещает этот же образец в том же месте , — отмечает доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, профессор НГУ Борис Кнзяев .

Преимуществом новосибирского ЛСЭ является возможность быстрой и плавной перестройки по длинам волны излучения.

Это уникальная возможность. Каждый электрон находится на своем основном уровне, для перехода в возбужденное состояние ему необходим определенный квант энергии, которому соответствует конкретная длина волны. ЛСЭ позволяет задать определенную длину волны излучения и посмотреть, как себя ведет каждый электрон. Когда мы слышим оркестр, это красиво, но мы не знаем, кто именно сейчас играет. Наш ЛСЭ позволяет слушать игру каждого инструмента в отдельности и разложить мелодию по всем октавам , — комментирует кандидат физико-математических наук, младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, старший преподаватель НГУ Юлия Чопорова .

Новосибирский лазер на свободных электронах — уникальная научная установка на базе первого в мире четырехдорожечного ускорителя-рекуператора, созданного в ИЯФ СО РАН. Он предназначен для генерации когерентного электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 5 до 240 микрон. По спектральной мощности излучения Новосибирский ЛСЭ в своем диапазоне длин волн на несколько порядков превосходит все существующие в мире источники, что позволяет проводить уникальные, не имеющие аналогов в мире, эксперименты. Новосибирский ЛСЭ активно используется десятками исследовательских групп из российских и зарубежных организаций для мультидисциплинарных исследований в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучения.

Напомним, что учёные из НГУ и ИЯФ ранее, проводя эксперименты на ЛСЭ, получили бездифракционные закрученные бесселевы пучки в терагерцевом диапазоне, а также создали элементы для управления терагерцовым излучением

Источник: пресс-служба ИЯФ СО РАН

 
По теме
Открыть оригинальное изображение - Департамент физкультуры и спорта Огонь XXIX Всемирной зимней Универсиады прибыл 10 декабря в наш регион. Торжественная встреча символа студенческих игр, которые в марте будет принимать Красноярск, прошла в Новосибирском государственном техническом университете.
10.12.2018
 
Кафедра Строительных материалов, стандартизации и сертификации НГАСУ (Сибстрин) отметила юбилей – 85 лет - НГАСУ Кафедра Строительных материалов, стандартизации и сертификации НГАСУ (Сибстрин) отметила юбилей – 85 лет  7 декабря 2018 в лабораторном корпусе НГАСУ (Сибстрин) прошло праздничное мероприятие,
10.12.2018
Кафедра Строительных материалов, стандартизации и сертификации НГАСУ (Сибстрин) отметила юбилей – 85 лет - НГАСУ Кафедра Строительных материалов, стандартизации и сертификации НГАСУ (Сибстрин) отметила юбилей – 85 лет  7 декабря 2018 в лабораторном корпусе НГАСУ (Сибстрин) прошло праздничное мероприятие,
10.12.2018 НГАСУ
Открыть оригинальное изображение - Министерство образования 6 декабря 2018 года в ГБПОУ НСО «Новосибирский профессионально-педагогический колледж» открыл свои двери для 39 учащихся из двенадцати общеобразовательных,
10.12.2018 Министерство образования
Стратегическая сессия и презентация первого в Сибири сетевого Центра подготовки кадров в сфере цифровой экономики Новосибирской области состоялась 6 декабря на площадке НГТУ.
07.12.2018 Газета Эпиграф
В школах сотрудниками следственного управления проведены Уроки мужества в память Ивана Крапивина - Следственный комитет Сегодня представители следственного управления СК России по Новосибирской области в школах города Новосибирска и Новосибирской области провели Уроки мужества среди учащихся.
10.12.2018 Следственный комитет
Танцуя о важном - НГПУ 7 декабря в актовом зале НГПУ состоялся показ социального медиа-спектакля «Люди, которых нет», посвященного проблемам ВИЧ и толерантности.
10.12.2018 НГПУ
Светлана ФРОЛОВА Фото с сайта nso.ru В Новосибирской области станет больше зрителей и слушателей В правительстве региона на отраслевой совет при губернаторе представители театров,
07.12.2018 Советская Сибирь
Открыть оригинальное изображение - Департамент физкультуры и спорта I зимние Международные спортивные игры «Дети Азии» пройдут в Южно-Сахалинске с 8 по 17 февраля 2019 года.
10.12.2018 Департамент физкультуры и спорта
Открыть оригинальное изображение - Департамент физкультуры и спорта Третий этап Кубка мира по лыжным гонкам завершился 9 декабря в Норвегии. Двухдневные старты принимал поселок Бейтостолен, один из самых популярных в стране горнолыжных курортов.
10.12.2018 Департамент физкультуры и спорта
Открыть оригинальное изображение - Департамент физкультуры и спорта I зимние Международные спортивные игры «Дети Азии» пройдут в Южно-Сахалинске с 8 по 17 февраля 2019 года.
10.12.2018 Департамент физкультуры и спорта
Приближающийся новый год – не только время подводить итоги, но и думать о будущем.
10.12.2018 49 канал Новосибирск
Сразу несколько наездов на пешеходов произошло в Новосибирской области. Все случаи объединяет то, что водители - виновники ДТП, с места происшествия скрылись.
10.12.2018 49 канал Новосибирск
Автор:  Редактор, фото Галины Жильцовой Спецоперация направлена на снижение дорожных происшествий За 11 месяцев 2018 года на территории Новосибирской области зарегистрировано 2251 дорожно-транспортное происшествие,
10.12.2018 Бердск-Онлайн.Ru