Home > Presse > Bro mellem lys og elektroner
Skematisk af eksperimentet. Ikke-lineære spatiotemporale lysmønstre i en fotonisk chip-baseret mikroresonator modulerer spektret af en stråle af frie elektroner i et transmissionselektronmikroskop.
KREDIT |
Abstract:
Når lys går gennem et materiale, opfører det sig ofte på en uforudsigelig måde. Dette fænomen er genstand for et helt studiefelt kaldet "ikke-lineær optik", som nu er integreret i teknologiske og videnskabelige fremskridt fra laserudvikling og optisk frekvensmetrologi til gravitationsbølgeastronomi og kvanteinformationsvidenskab.
Bro mellem lys og elektroner
Lausanne, Schweiz | Udgivet den 12. januar 2024
Derudover har de seneste år set ikke-lineær optik anvendt i optisk signalbehandling, telekommunikation, sansning, spektroskopi, lysdetektion og afstandsmåling. Alle disse applikationer involverer miniaturisering af enheder, der manipulerer lys på ikke-lineære måder på en lille chip, hvilket muliggør komplekse lysinteraktioner på chip-skala.
Nu har et hold af forskere ved EPFL og Max Plank Institute bragt ikke-lineære optiske fænomener ind i et transmissionselektronmikroskop (TEM), en type mikroskop, der bruger elektroner til billeddannelse i stedet for lys. Undersøgelsen blev ledet af professor Tobias J. Kippenberg ved EPFL og professor Claus Ropers, direktør for Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences. Den er nu udgivet i Science.
I hjertet af undersøgelsen er "Kerr solitoner", bølger af lys, der holder deres form og energi, når de bevæger sig gennem et materiale, som en perfekt dannet surfbølge, der rejser hen over havet. Denne undersøgelse brugte en særlig type Kerr-solitoner kaldet "dissipative", som er stabile, lokaliserede lysimpulser, der varer titusinder af femtosekunder (en kvadrilliontedel af et sekund) og dannes spontant i mikroresonatoren. Dissipative Kerr-solitoner kan også interagere med elektroner, hvilket gjorde dem afgørende for denne undersøgelse.
Forskerne dannede dissipative Kerr-solitoner inde i en fotonisk mikroresonator, en lille chip, der fanger og cirkulerer lys inde i et reflekterende hulrum, hvilket skaber de perfekte forhold for disse bølger. "Vi genererede forskellige ikke-lineære spatiotemporale lysmønstre i mikroresonatoren drevet af en kontinuerlig bølgelaser," forklarer EPFL-forsker Yujia Yang, der ledede undersøgelsen. "Disse lysmønstre interagerede med en stråle af elektroner, der passerede den fotoniske chip, og efterlod fingeraftryk i elektronspektret."
Specifikt demonstrerede tilgangen koblingen mellem frie elektroner og dissipative Kerr-solitoner, hvilket gjorde det muligt for forskerne at undersøge soliton-dynamik i mikroresonatorhulrummet og udføre ultrahurtig modulering af elektronstråler.
"Vores evne til at generere dissipative Kerr-solitoner [DKS] i en TEM udvider brugen af mikroresonator-base frekvenskamme til uudforskede territorier," siger Kippenberg. "Elektron-DKS-interaktionen kunne muliggøre ultrahurtig elektronmikroskopi med høj gentagelseshastighed og partikelacceleratorer bemyndiget af en lille fotonisk chip."
Ropers tilføjer: "Vores resultater viser, at elektronmikroskopi kan være en kraftfuld teknik til at sondere ikke-lineær optisk dynamik på nanoskala. Denne teknik er ikke-invasiv og i stand til at få direkte adgang til intrakavitetsfeltet, nøglen til at forstå ikke-lineær optisk fysik og udvikle ikke-lineære fotoniske enheder."
De fotoniske chips blev fremstillet i Center of MicroNanoTechnology (CMi) og Institute of Physics renrum ved EPFL. Eksperimenterne blev udført på Göttingen Ultrafast Transmission Electron Microscopy (UTEM) Lab.
Andre bidragydere
EPFL Center for Quantum Science and Engineering
####
For mere information, klik link.
Kontaktpersoner:
Media Kontakt
Nik Papageorgiou
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Kontor: 41-216-932-105
Ekspertkontakt
Tobias J. Kippenberg
EPFL
Kontor: +41 21 693 44 28
@EPFL_da
Mere om denne nyhedsmeddelelse
Copyright © Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Hvis du har en kommentar, tak Kontakt os.
Udstedere af nyhedsudgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlige for indholdets nøjagtighed.
Relaterede links |
Relaterede nyheder Presse |
Nyheder og information
Forskere udvikler teknik til at syntetisere vandopløselige legerede nanoclusters Januar 12th, 2024
Rice University lancerer Rice Synthetic Biology Institute for at forbedre liv Januar 12th, 2024
Udvikling af zinkoxid-nanopagoda-array-fotoelektrode: fotoelektrokemisk vandopspaltende brintproduktion Januar 12th, 2024
Kvantefysik
'Pludselig død' af kvanteudsving trodser nuværende teorier om superledning: Undersøgelse udfordrer den konventionelle visdom med at superledende kvanteovergange Januar 12th, 2024
Mulig fremtid
Fokuseret ionstråleteknologi: Et enkelt værktøj til en lang række applikationer Januar 12th, 2024
'Pludselig død' af kvanteudsving trodser nuværende teorier om superledning: Undersøgelse udfordrer den konventionelle visdom med at superledende kvanteovergange Januar 12th, 2024
Rice University lancerer Rice Synthetic Biology Institute for at forbedre liv Januar 12th, 2024
opdagelser
Fokuseret ionstråleteknologi: Et enkelt værktøj til en lang række applikationer Januar 12th, 2024
'Pludselig død' af kvanteudsving trodser nuværende teorier om superledning: Undersøgelse udfordrer den konventionelle visdom med at superledende kvanteovergange Januar 12th, 2024
Meddelelser
Forskere udvikler teknik til at syntetisere vandopløselige legerede nanoclusters Januar 12th, 2024
Forskere bruger varme til at skabe transformationer mellem skyrmioner og antiskyrmioner Januar 12th, 2024
Udvikling af zinkoxid-nanopagoda-array-fotoelektrode: fotoelektrokemisk vandopspaltende brintproduktion Januar 12th, 2024
Interviews/boganmeldelser/essays/rapporter/podcasts/tidsskrifter/hvidbøger/plakater
Fokuseret ionstråleteknologi: Et enkelt værktøj til en lang række applikationer Januar 12th, 2024
'Pludselig død' af kvanteudsving trodser nuværende teorier om superledning: Undersøgelse udfordrer den konventionelle visdom med at superledende kvanteovergange Januar 12th, 2024
Luft- og rumfart
Fremskridt i fremstillingen bringer materiale tilbage på mode Januar 20th, 2023
National Space Society lykønsker NASA med succesen med Artemis I Same-day Lancering af Hakuto-R Lunar Landing Mission vil hjælpe med at støtte fremtidige månebesætninger December 12th, 2022
Fotonik/Optik/Lasere
Udvikling af zinkoxid-nanopagoda-array-fotoelektrode: fotoelektrokemisk vandopspaltende brintproduktion Januar 12th, 2024
Termisk påvirkning af 3D-stabling af fotoniske og elektroniske chips: Forskere undersøger, hvordan den termiske straf ved 3D-integration kan minimeres December 8th, 2023
Radiativ opvarmning om natten ved hjælp af atmosfæren November 17th, 2023
Kvante nanovidenskab
'Pludselig død' af kvanteudsving trodser nuværende teorier om superledning: Undersøgelse udfordrer den konventionelle visdom med at superledende kvanteovergange Januar 12th, 2024
Hvordan føles en "2D" kvantesuperfluid at røre ved November 3rd, 2023
En ny qubit-platform skabes atom for atom Oktober 6th, 2023
- SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
- PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
- PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
- PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
- Kilde: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57442
- :har
- :er
- :ikke
- $OP
- 000
- 10
- 12.
- 17.
- 18.
- 20.
- 27
- 3d
- 3.
- 6.
- 7.
- 8.
- a
- evne
- I stand
- acceleratorer
- adgang
- nøjagtighed
- akustisk
- tværs
- Desuden
- Tilføjer
- fremskridt
- AL
- Alle
- tilladt
- Alloy
- også
- an
- ,
- applikationer
- anvendt
- tilgang
- ER
- omkring
- Array
- Artemis
- AS
- astronomi
- At
- atom
- uddelt
- væk
- tilbage
- BE
- Beam
- mellem
- biologi
- brodannelse
- bringe
- bragte
- by
- kaldet
- CAN
- kulstof
- center
- CGI
- udfordringer
- kemi
- chip
- Chips
- Claus
- klik
- co2
- forkølelse
- KOM
- KOMMENTAR
- engagement
- kompatibel
- komplekse
- computing
- Kondenseret stof
- betingelser
- gennemført
- indhold
- konventionelle
- Konvertering
- kunne
- skabe
- oprettet
- Oprettelse af
- kredit
- afgørende
- Nuværende
- de
- Død
- december
- den
- demonstreret
- Detektion
- udvikle
- udvikling
- Udvikling
- Enheder
- forskellige
- direkte
- direkte
- Direktør
- drevet
- dynamik
- E&T
- elektronisk
- elektroner
- Emissioner
- bemyndiget
- muliggøre
- muliggør
- ende
- energi
- Hele
- Ether (ETH)
- eksperiment
- eksperimenter
- Forklarer
- udvider
- føler sig
- felt
- film
- Fornavn
- første gang
- udsving
- Til
- tvinger
- formular
- dannet
- Foundation
- Gratis
- Frekvens
- fra
- fundamental
- fremtiden
- futuristisk
- GAS
- generere
- genereret
- gif
- Goes
- Graphene
- gravitationel
- drivhusgas
- høst
- Have
- Hjerte
- hjælpe
- hjulpet
- Høj
- hold
- Hvordan
- http
- HTTPS
- Hydrogenering
- i
- if
- Imaging
- KIMOs Succeshistorier
- Forbedre
- in
- Inc.
- individuel
- oplysninger
- indvendig
- i stedet
- Institut
- integral
- integration
- interagere
- interaktion
- interaktioner
- internationalt
- International rum Station
- ind
- undersøge
- involvere
- IT
- januar
- jpg
- Nøgle
- lab
- landing
- laser
- Efternavn
- lancere
- lanceringer
- føre
- Led
- til venstre
- linser
- lys
- ligesom
- links
- Lunar
- lavet
- materiale
- Matrix
- Matter
- max
- Metrologi
- Mikroskop
- Mikroskopi
- Mission
- mere
- bevæge sig
- tværfaglig
- nanoteknologi
- Nasa
- national
- Natur
- netto
- Ny
- nyheder
- Nicholas
- Noble
- roman
- november
- nu
- ocean
- oktober
- of
- offset
- tit
- on
- åbnet
- Muligheder
- Optisk fysik
- optik
- Optimer
- or
- Andet
- partikel
- særlig
- Passing
- mønstre
- paul
- perfekt
- perfekt
- udføre
- fænomen
- PHP
- Fysik
- perron
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatoData
- Vær venlig
- muligheder
- Indlæg
- indsendt
- potent
- magt
- vigtigste
- trykke
- Pressemeddelelse
- Princeton
- sonde
- forarbejdning
- Professor
- offentliggjort
- Quantum
- quantum computing
- kvanteinformation
- kvante teknologi
- qubit
- rækkevidde
- spænder
- nylige
- frigive
- Udgivelser
- forsker
- forskere
- Modstand
- ansvarlige
- Resultater
- afkast
- Ris
- robust
- Værelse
- s
- Gem
- siger
- Videnskab
- VIDENSKABER
- videnskabelig
- forskere
- Søg
- Anden
- set
- sensor
- setup
- Shape
- Del
- Vis
- Signal
- enkelt
- SIX
- lille
- Samfund
- Alene
- solid
- Space
- rumstation
- Spektroskopi
- Spectrum
- hastighed
- stabil
- stabling
- starte
- station
- strukturer
- Studere
- emne
- indsende
- succes
- pludselige
- Superledning
- support
- surfe
- Schweiz
- syntetisere
- syntetisk
- Systemer
- Tandem
- hold
- teknik
- teknologisk
- Teknologier
- telekommunikation
- tiere
- territorier
- prøve
- Test
- at
- verdenen
- deres
- Them
- termisk
- Disse
- de
- denne
- Gennem
- tid
- til
- værktøj
- værktøjer
- transformationer
- fælder
- Traveling
- tunnel
- typen
- forståelse
- universitet
- uforudsigelige
- us
- brug
- anvendte
- bruger
- ved brug af
- forskellige
- var
- Wave
- bølger
- måder
- var
- som
- WHO
- bred
- Bred rækkevidde
- vilje
- blæst
- visdom
- med
- Arbejde
- world
- Yahoo
- år
- dig
- zephyrnet