Startseite > Öffentlichkeitsarbeit/Presse > Überbrückung von Licht und Elektronen
Schematic of the experiment. Nonlinear spatiotemporal light patterns in a photonic chip-based microresonator modulate the spectrum of a beam of free electrons in a transmission electron microscope.
CREDIT |
Abstract:
Wenn Licht durch ein Material dringt, verhält es sich oft auf unvorhersehbare Weise. Dieses Phänomen ist Gegenstand eines ganzen Forschungsgebiets namens „Nichtlineare Optik“, das heute ein wesentlicher Bestandteil technologischer und wissenschaftlicher Fortschritte ist, von der Laserentwicklung und der optischen Frequenzmesstechnik bis hin zur Gravitationswellenastronomie und der Quanteninformationswissenschaft.
Überbrückung von Licht und Elektronen
Lausanne, Schweiz | Gepostet am 12. Januar 2024
Darüber hinaus wurden in den letzten Jahren nichtlineare Optiken in der optischen Signalverarbeitung, Telekommunikation, Sensorik, Spektroskopie, Lichtdetektion und Entfernungsmessung eingesetzt. Bei all diesen Anwendungen geht es um die Miniaturisierung von Geräten, die Licht auf nichtlineare Weise manipulieren, auf einem kleinen Chip, wodurch komplexe Lichtwechselwirkungen im Chipmaßstab möglich werden.
Jetzt hat ein Team von Wissenschaftlern der EPFL und des Max-Planck-Instituts nichtlineare optische Phänomene in ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) gebracht, eine Art Mikroskop, das Elektronen anstelle von Licht zur Bildgebung verwendet. Die Studie wurde von Professor Tobias J. Kippenberg von der EPFL und Professor Claus Ropers, Direktor des Max-Planck-Instituts für multidisziplinäre Wissenschaften, geleitet. Es ist jetzt in Science veröffentlicht.
Im Mittelpunkt der Studie stehen „Kerr-Solitonen“, Lichtwellen, die ihre Form und Energie behalten, während sie sich durch ein Material bewegen, wie eine perfekt geformte Brandungswelle, die über den Ozean wandert. Diese Studie verwendete eine bestimmte Art von Kerr-Solitonen, die als „dissipativ“ bezeichnet werden. Dabei handelt es sich um stabile, lokalisierte Lichtimpulse, die mehrere zehn Femtosekunden (eine Billiardstel Sekunde) dauern und sich spontan im Mikroresonator bilden. Dissipative Kerr-Solitonen können auch mit Elektronen interagieren, weshalb sie für diese Studie von entscheidender Bedeutung sind.
Die Forscher bildeten dissipative Kerr-Solitonen in einem photonischen Mikroresonator, einem winzigen Chip, der Licht in einem reflektierenden Hohlraum einfängt und zirkuliert und so die perfekten Bedingungen für diese Wellen schafft. „Wir haben im Mikroresonator, angetrieben von einem Dauerstrichlaser, verschiedene nichtlineare raumzeitliche Lichtmuster erzeugt“, erklärt EPFL-Forscherin Yujia Yang, die die Studie leitete. „Diese Lichtmuster interagierten mit einem Elektronenstrahl, der am photonischen Chip vorbeiging, und hinterließen Fingerabdrücke im Elektronenspektrum.“
Konkret demonstrierte der Ansatz die Kopplung zwischen freien Elektronen und dissipativen Kerr-Solitonen, die es den Forschern ermöglichte, die Solitonendynamik im Mikroresonatorhohlraum zu untersuchen und eine ultraschnelle Modulation von Elektronenstrahlen durchzuführen.
„Unsere Fähigkeit, dissipative Kerr-Solitonen [DKS] in einem TEM zu erzeugen, erweitert den Einsatz von Frequenzkämmen auf Mikroresonatorbasis auf unerforschte Gebiete“, sagt Kippenberg. „Die Elektron-DKS-Wechselwirkung könnte ultraschnelle Elektronenmikroskopie mit hoher Wiederholrate und Teilchenbeschleuniger ermöglichen, die durch einen kleinen photonischen Chip unterstützt werden.“
Ropers fügt hinzu: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Elektronenmikroskopie eine leistungsstarke Technik zur Untersuchung nichtlinearer optischer Dynamik auf der Nanoskala sein könnte. Diese Technik ist nicht-invasiv und kann direkt auf das Feld innerhalb des Hohlraums zugreifen, was der Schlüssel zum Verständnis der nichtlinearen optischen Physik und der Entwicklung nichtlinearer photonischer Geräte ist.“
Die photonischen Chips wurden im Center of MicroNanoTechnology (CMi) und im Reinraum des Instituts für Physik der EPFL hergestellt. Die Experimente wurden im Göttinger Labor für ultraschnelle Transmissionselektronenmikroskopie (UTEM) durchgeführt.
Andere Mitwirkende
EPFL-Zentrum für Quantenwissenschaft und -technik
####
Für weitere Informationen - hier
Kontakte:
Pressekontakt
Nik Papageorgiou
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Office: 41-216-932-105
Expertenkontakt
Tobias J. Kippenberg
EPFL
Büro: +41 21 693 44 28
@EPFL_de
Mehr zu dieser Pressemitteilung
Copyright © Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne
Wenn Sie einen Kommentar haben, bitte Kontakt mit uns auf.
Emittenten von Pressemitteilungen, nicht 7th Wave, Inc. oder Nanotechnology Now, sind allein für die Richtigkeit des Inhalts verantwortlich.
Verwandte Links |
Verwandte Nachrichten Presse |
Nachrichten und Informationen
Forscher entwickeln Technik zur Synthese wasserlöslicher Legierungs-Nanocluster January 12th, 2024
Die Rice University gründet das Rice Synthetic Biology Institute, um das Leben zu verbessern January 12th, 2024
Entwicklung einer Zinkoxid-Nanopagoden-Array-Photoelektrode: photoelektrochemische wasserspaltende Wasserstoffproduktion January 12th, 2024
Quantenphysik
Mögliche Futures
Fokussierte Ionenstrahltechnologie: Ein einziges Werkzeug für ein breites Anwendungsspektrum January 12th, 2024
Die Rice University gründet das Rice Synthetic Biology Institute, um das Leben zu verbessern January 12th, 2024
Entdeckungen
Fokussierte Ionenstrahltechnologie: Ein einziges Werkzeug für ein breites Anwendungsspektrum January 12th, 2024
Ankündigungen
Forscher entwickeln Technik zur Synthese wasserlöslicher Legierungs-Nanocluster January 12th, 2024
Wissenschaftler nutzen Wärme, um Transformationen zwischen Skyrmionen und Antiskyrmionen zu erzeugen January 12th, 2024
Entwicklung einer Zinkoxid-Nanopagoden-Array-Photoelektrode: photoelektrochemische wasserspaltende Wasserstoffproduktion January 12th, 2024
Interviews / Buchbesprechungen / Essays / Berichte / Podcasts / Zeitschriften / White Papers / Poster
Fokussierte Ionenstrahltechnologie: Ein einziges Werkzeug für ein breites Anwendungsspektrum January 12th, 2024
Luft- und Raumfahrt
Fertigungsfortschritte bringen Material wieder in Mode January 20th, 2023
The National Space Society Congratulates NASA on the Success of Artemis I Same-day Launch of the Hakuto-R Lunar Landing Mission will Help Support Future Lunar Crews Dezember 12th, 2022
Photonik / Optik / Laser
Entwicklung einer Zinkoxid-Nanopagoden-Array-Photoelektrode: photoelektrochemische wasserspaltende Wasserstoffproduktion January 12th, 2024
Thermische Auswirkungen der 3D-Stapelung photonischer und elektronischer Chips: Forscher untersuchen, wie der thermische Nachteil der 3D-Integration minimiert werden kann Dezember 8th, 2023
Nächtliche Strahlungserwärmung mithilfe der Atmosphäre November 17th, 2023
Quantennanowissenschaften
Wie sich ein „2D“-Quanten-Suprafluid bei Berührung anfühlt November 3rd, 2023
Atom für Atom entsteht eine neue Qubit-Plattform October 6th, 2023
- SEO-gestützte Content- und PR-Distribution. Holen Sie sich noch heute Verstärkung.
- PlatoData.Network Vertikale generative KI. Motiviere dich selbst. Hier zugreifen.
- PlatoAiStream. Web3-Intelligenz. Wissen verstärkt. Hier zugreifen.
- PlatoESG. Kohlenstoff, CleanTech, Energie, Umwelt, Solar, Abfallwirtschaft. Hier zugreifen.
- PlatoHealth. Informationen zu Biotechnologie und klinischen Studien. Hier zugreifen.
- Quelle: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57442
- :hast
- :Ist
- :nicht
- $UP
- 000
- 10
- 12.
- 17.
- 18.
- 20.
- 27
- 3d
- 3.
- 6.
- 7.
- 8.
- a
- Fähigkeit
- Fähig
- Beschleuniger
- Zugang
- Genauigkeit
- akustisch
- über
- Zusatz
- Fügt
- Vorschüsse
- AL
- Alle
- erlaubt
- Legierung
- ebenfalls
- an
- machen
- Anwendungen
- angewandt
- Ansatz
- SIND
- um
- Feld
- Artemis
- AS
- Astronomie
- At
- Atom
- ausgezeichnet
- ein Weg
- Zurück
- BE
- Strahl
- zwischen
- Biologie
- Überbrückung
- bringen
- gebracht
- by
- namens
- CAN
- Kohlenstoff
- Center
- CGI
- Herausforderungen
- Chemie
- Chip
- Pommes frites
- Klaus
- klicken Sie auf
- co2
- Kälte
- COM
- Kommentar
- Engagement
- kompatibel
- Komplex
- Computing
- Kondensierte Materie
- Bedingungen
- durchgeführt
- Inhalt
- konventionellen
- Umwandlung (Conversion)
- könnte
- erstellen
- erstellt
- Erstellen
- Kredit
- wichtig
- Strom
- de
- Tod
- Dezember
- des Restaurants
- weisen nach, dass
- Entdeckung
- entwickeln
- Entwicklung
- Entwicklung
- Geräte
- anders
- Direkt
- Direkt
- Direktor
- angetrieben
- Dynamik
- E & T
- elektronisch
- Elektronen
- Emissionen
- ermächtigt
- ermöglichen
- ermöglichen
- Ende
- Energie
- Ganz
- Äther (ETH)
- Experiment
- Experimente
- Erklärt
- erweitert
- fühlt sich
- Feld
- Filme
- Vorname
- erstes Mal
- Schwankungen
- Aussichten für
- Zwingen
- unten stehende Formular
- gebildet
- Foundation
- Frei
- Frequenz
- für
- fundamental
- Zukunft
- futuristisch
- GAS
- erzeugen
- erzeugt
- gif
- Goes
- Graphene
- Schwerkraft
- Treibhausgas
- Ernte
- Haben
- Herz
- Hilfe
- dazu beigetragen,
- GUTE
- Ultraschall
- http
- HTTPS
- Hydrierung
- i
- if
- Imaging
- Impact der HXNUMXO Observatorien
- zu unterstützen,
- in
- Inc.
- Krankengymnastik
- Information
- innerhalb
- beantragen müssen
- Institut
- Integral
- Integration
- interagieren
- Interaktion
- Interaktionen
- International
- Internationale Raumstation
- in
- untersuchen
- beteiligen
- IT
- Januar
- jpg
- Wesentliche
- Labor
- Landung
- laser
- Nachname
- starten
- startet
- führen
- geführt
- links
- Objektive
- !
- Gefällt mir
- Links
- Mond-
- gemacht
- Ihres Materials
- Matrix
- Materie
- max
- Metrologie
- Mikroskop
- Mikroskopie
- Ziel
- mehr
- schlauer bewegen
- multidisziplinär
- Nanotechnologie
- NASA
- National
- Natur
- Netto-
- Neu
- News
- Nikolaus
- Edel
- Roman
- November
- jetzt an
- Ozean
- Oktober
- of
- Offset
- vorgenommen,
- on
- geöffnet
- Entwicklungsmöglichkeiten
- Optische Physik
- Optik
- Optimieren
- or
- Andere
- Teilchen
- besondere
- Bestehen
- Muster
- Alexander
- perfekt
- perfekt
- ausführen
- Phänomen
- PHP
- Physik
- Plattform
- Plato
- Datenintelligenz von Plato
- PlatoData
- Bitte
- Möglichkeiten
- Post
- gepostet
- potent
- Werkzeuge
- größte treibende
- Presse
- Pressemitteilung
- Princeton
- Sonde
- Verarbeitung
- Professor
- veröffentlicht
- Quant
- Quantencomputing
- Quanteninformation
- Quantentechnologie
- Qubit
- Angebot
- Bereich
- kürzlich
- Release
- Mitteilungen
- Forscher
- Forscher
- Robustes Design
- für ihren Verlust verantwortlich.
- Die Ergebnisse
- Rückkehr
- Reis
- robust
- Zimmer
- s
- Speichern
- sagt
- Wissenschaft
- WISSENSCHAFTEN
- wissenschaftlich
- Wissenschaftler
- Suche
- Zweite
- gesehen
- Sensor
- Setup
- Form
- Teilen
- erklären
- Signal
- Single
- SIX
- klein
- Gesellschaft
- allein
- solide
- Raumfahrt
- Raumstation
- Spektroskopie
- Spektrum
- Geschwindigkeit
- stabil
- Stapeln
- Anfang
- Station
- Strukturen
- Studie
- Fach
- abschicken
- Erfolg
- plötzlich
- Supraleitung
- Support
- Surfen
- Schweiz
- synthetisieren
- synthetisch
- Systeme und Techniken
- Tandem
- Team
- Technik
- technologische
- Technologie
- Telekommunikation
- Zehn
- Gebiete
- Test
- Testen
- zur Verbesserung der Gesundheitsgerechtigkeit
- Das
- die Welt
- ihr
- Sie
- Thermal-
- Diese
- vom Nutzer definierten
- fehlen uns die Worte.
- Durch
- Zeit
- zu
- Werkzeug
- Werkzeuge
- Transformationen
- Fallen
- Reise
- Tunnel
- tippe
- Verständnis
- Universität
- unberechenbar
- us
- -
- benutzt
- verwendet
- Verwendung von
- verschiedene
- wurde
- Wave
- Wellen
- Wege
- waren
- welche
- WHO
- breit
- Große Auswahl
- werden wir
- Wind
- Weisheit
- mit
- Arbeiten
- weltweit wie ausgehandelt und gekauft ausgeführt wird.
- Yahoo
- Jahr
- U
- Zephyrnet