L-Istitut tal-Kejl ta' Preċiżjoni javvanza fl-Istudju Teoretiku ta' Mekkaniżmi Likwidi ta' Ġenerazzjoni ta' Mewġ Terahertz

Mewġ Terahertz huma ta 'valur fl-applikazzjonijiet ta' komunikazzjoni u immaġini. L-interazzjoni mhux lineari ta 'lejżers ultraveloċi b'kamp qawwi mal-materja hija waħda mill-modi importanti biex tiġġenera mewġ terahertz. Studji sperimentali u teoretiċi relatati ma 'midja li tiġġenera terahertz bħall-plażma, il-gass u l-kristalli huma studjati relattivament tajjeb. Madankollu, l-ilma likwidu, li huwa mezz li jassorbi b'saħħtu ħafna għall-mewġ terahertz, ma ġiex irrappurtat li jiġġenera mewġ terahertz. Fl-2017, instab b'mod sperimentali li l-mewġ terahertz huma aktar irradjati milli assorbit meta l-ħxuna tal-film likwidu jew id-dijametru tar-raġġ likwidu titnaqqas għall-iskala mikrometru. Dan fetaħ direzzjoni ġdida fir-riċerka tal-mewġ tat-terahertz likwidu.
F'dawn l-aħħar snin, kien hemm rapporti sperimentali fil-qasam tal-mewġ terahertz likwidu, iżda aktar fenomeni osservati b'mod sperimentali huma differenti mir-riżultati ta 'midja oħra. Pereżempju: qasam tal-lejżer monokromatiku jista 'effettivament jiġġenera mewġ terahertz likwidu, filwaqt li l-medju tal-gass jeħtieġ differenza speċifika fil-fażi tal-laser b'żewġ kuluri; ir-rendiment tal-mewġ terahertz likwidu huwa proporzjonali għall-enerġija tal-laser tas-sewqan, filwaqt li fil-medju tal-gass hija relazzjoni kwadra; f'ċerta firxa tar-rendiment tal-mewġ terahertz likwidu biż-żieda tal-wisa 'tal-polz tal-laser tiżdied, filwaqt li l-oppost huwa veru tal-medju tal-gass; fid-drajv tal-lejżer b'żewġ kuluri, il-mewġa terahertz likwida Jidher sinjal mhux modulat fil-mewġa terahertz likwida misjuqa minn laser b'żewġ kuluri, filwaqt li ma jidher l-ebda sinjal simili fil-medju tal-gass. L-istudju teoretiku ta 'sistemi ta' fażi likwida kumplessi u diżordinati dejjem kien problema diffiċli, u l-fenomeni ta 'hawn fuq huma diffiċli biex jiġu spjegati minn teoriji eżistenti. Ir-riċerkaturi jistgħu jispjegaw biss xi riżultati sperimentali makroskopiċi f'intensità għolja tad-dawl ibbażati fuq mudelli ta 'plażma preċedenti u effetti ta' interface.
Riċentement, Bian Xuebin, riċerkatur fl-Istitut tax-Xjenza tal-Kejl ta' Preċiżjoni u l-Innovazzjoni Teknoloġika (IPMSI) tal-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża (CAS), u Li Zhengliang, student tad-dottorat, ipproponew mudell kurrenti ta' spostament biex jiġġeneraw mewġ terahertz likwidu, li jista 'jispjega b'mod sistematiku s-serje ta' anomaliji osservati fl-esperimenti ta 'hawn fuq. L-immaġni fiżika tal-mudell tal-mekkaniżmu mikroskopiku hija murija fil-figura: l-istruttura diżordinata tal-likwidu tagħmel il-pakkett tal-mewġ tal-elettroni lokalizzat, filwaqt li l-enerġija tal-elettroni ta 'barra ta' molekuli differenti hija mċaqalqa mill-ambjent, u l-elettroni ta 'barra ta' molekuli differenti taħt l-azzjoni tal-laser kamp qawwi jgħaddu minn qabża biex jiġġeneraw kurrenti ta 'spostament fis-sistema asimmetrika. Id-differenza tal-enerġija ta 'dawn il-qabżiet hija fir-reġjun tal-enerġija tat-terahertz, li min-naħa tiegħu jirradja mewġ tat-terahertz. Fl-istess ħin, dan ix-xogħol juri li l-effett quantum tan-nukleu atomiku għandu rwol ewlieni, u jbassar li r-radjazzjoni terahertz tista 'tistudja l-effett iżotopiku tal-likwidi.
Ir-riżultati ta 'hawn fuq huma progress teoretiku ieħor tat-tim ta' Xuebin Bian fil-qasam tar-riċerka ta 'dinamika ultrafast ta' qasam qawwi ta 'fażi likwida, wara l-mudell ta' żieda u waqgħa statistika armonika għolja. Ir-riżultati tar-riċerka relatati ġew ippubblikati fil-Proċedimenti ta 'l-Akkademja Nazzjonali tax-Xjenzi ta' l-Istati Uniti ta 'l-Amerika (PNAS) taħt it-titlu ta' radjazzjoni Terahertz indotta minn kurrenti shift fil-likwidi. Ix-xogħol ta 'riċerka kien appoġġjat mill-Programm Nazzjonali ta' Riċerka u Żvilupp Ewlenin taċ-Ċina, il-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza Naturali taċ-Ċina, u l-Programm għal Appoġġ Stabbli ta 'Timijiet Żgħażagħ f'Oqsma ta' Riċerka Bażika tal-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi.

Dijagramma skematika tal-ġenerazzjoni tal-mewġ tat-terahertz likwidu