روش جديدي براي کاهش سرعت نور

[سیندخت 18786]

اخيرا پديده فيزيکي که براي کاهش سرعت و ذخيره‌‌سازي پالس‌هاي نور مورد استفاده قرار مي‌گيرد توسط يک سيستم سطوح انرژي مشاهده شده است. يک تيم تحقيقات آلماني با استفاده از روشي که به آن "شفافيت تحريک شده الکترومغناطيسي" گفته مي‌شود موفق به جمع آوري شواهدي مبني بر بروز اين پديده شده است. در اين روش پرتوهاي اشعه ايکس از ميان يک لايه نانومقياس از جنس آهن عبور مي‌کند. محققان معتقدند که اين روش که براي اولين بار در دو سطح انرژي، نه سه سطح، انجام مي‌شود مي‌تواند منجر به توسعه ادوات کنترل اشعه ايکس شود.

 

شفافيت تحريک شده الکترومغناطيسي در يک محيط ويژه اتفاق مي‌افتد که در آن پرتوها معمولا با يک طول موج خاص عبور مي‌کند اما با اعمال يک پرتو ثانويه کنترلي که طول موج آن کمي متفاوت از پرتو اوليه است مي‌توان اين محيط را شفاف کرد. اگر اين پرتو به‌صورت متناوب خاموش و روشن شود آنگاه مي‌توان از شفافيت تحريک شده الکترومغناطيسي براي کاهش سرعت پالس نور استفاده کرد و در واقع نور براي مدتي درون محيط ذخيره مي‌شود.

 

 

 

 

لازمه شفافيت تحريک شده الکترومغناطيسي وجود اتم‌ها با پيکربندي ويژه از سه سطح انرژي است که الکترون‌ها بين يک جفت سطح ممنوع در حال انتقال هستند. هر چند سيستم‌هاي اتمي متعددي داراي پيکربندي سه سطحي هستند اما آنها در سيستم‌هاي هسته‌اي در دسترس نيستند. براي حل اين مشکل، رالف رولسبرگ و همکارانش در مرکز سينکوترون آلمان (DSEY) روشي يافتند که با آن مي‌توان سيستم‌ها دو سطحي در هسته را وادار کرد که به‌صورت پيکربندي سه سطحي عمل کنند. محققان معتقدند که از اين روش مي‌توان براي سيستم‌هاي دو سطحي مانند نقاط کوانتومي استفاده کرد.

 

اين آزمايش از دو لايه نازک از جنس آهن به ضخامت دو نانومتر تشکيل شده است که بين دو آيينه از جنس پلاتين به‌صورت ساندويچي قرار گرفته است. اين آيينه‌ها در فاصله 45 نانومتري از هم قرار دارد و لايه‌هاي آهن که از جنس ايزوتوپ 57 است در ميان جا داده شده است. انتقال ميان دو سطح انرژي آهن با انرژي 14.4 کيلو الکترون ولت انجام مي‌شود. اين رقم متناسب با مقدار جذب فوتون اشعه ايکس است. يکي از ترازها در اين سيستم کمي تغيير وضعيت داده و منجر به تشکيل يک سيستم سه سطحي مي‌شود.

 

محققان اين پروژه معتقدند که اين سيستم براي شفافيت تحريک شده الکترومغناطيسي مناسب است.

 

نتايج اين تحقيق در نشريه Nature به چاپ رسيده است.