Лазерная катапульта

27.10.2015

Если наночастица окажется под действием лазерного импульса, содержащиеся в ней ионы и электроны станут сильно колебаться и вокруг частицы возникнет наведенное электромагнитное поле - так называемое ближнее поле. Его изучением занималась группа немецких физиков из Ростока, Берлина и Мюнхена.

Они облучали наночастицу из диоксида кремния лазером с продолжительностью импульса света в четыре фемтосекунды. Диаметр наночастицы варьировал от 50 до 500 нм. Как оказалось, чем она крупнее, тем более сильное поле возникает вокруг нее, и это приводит к интересным последствиям. Так, расположенный на поверхности электрон может разогнаться, отлететь довольно далеко от частицы, снова вернуться к ней, удариться и подобно шарику для пинг-понга улететь прочь.

"Энергия электронов и направление их движения строго связаны с геометрией ближнего поля, а ее можно контролировать лазером", - говорит профессор Томас Феннель из Ростокского университета, который построил математическую модель явления. Таким способом удается получать узкий направленный пучок быстрых электронов, а в перспективе - и ионов. Во втором случае нужно создать композит: примешать в решетку диоксида кремния ионы какого-то другого элемента. Затормозив пучок электронов, удается создать луч рентгеновского излучения для точной рентгеноскопии, а поток ионов пригодится для облучения раковых опухолей.

Кроме того, выбитыми частицами можно обрабатывать поверхность материалов, создавая на них мельчайшие рельефы далеко за тем пределом, что ставят законы дифракции. Среди фантастических предположений - использование выбитых лазером пучков электронов для создания вычислительных систем. Их быстродействие будет определяться продолжительностью лазерного импульса, то есть фемтосекундами, - в сто тысяч раз быстрее, чем у ныне действующих.

<< Назад: Выключатель сновидений 28.10.2015

>> Вперед: Беспроводное подключение Xbox к ПК 27.10.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Обнаружены близнецы нашего Солнца 13.10.2006 Австралийские астрономы, работая в обсерватории близ Канберры, обнаружили две звезды с характеристиками, очень близкими к нашему центральному светилу. Как и Солнце, обе звезды находятся примерно в 26 тысячах световых лет от центра Галактики. Они примерно на 1% горячее и вращаются немного быстрее Солнца, а это означает, что они приблизительно на полмиллиарда лет моложе. Но и за такое время вокруг этих звезд могли возникнуть планеты с жизнью, возможно, разумной.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025