Niezwykła właściwość światła, którą odkryli naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine (USA) i Uniwersytetu w Kazaniu, może otworzyć nowe możliwości w dziedzinie optoelektroniki i technologii fotonicznych. Wyniki badań, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie “ACS Nano”, pokazują, że fotony mogą zyskiwać znaczny pęd w krzemie, podobny do pędu elektronów w materiałach stałych, gdy są one ograniczone do przestrzeni w skali nanometrowej.
Chociaż zastosowanie krzemu w optoelektronice było dotychczas ograniczone ze względu na jego słabe właściwości optyczne, to nowe odkrycie sugeruje, że porowaty i nanostrukturalny krzem może wytwarzać wykrywalne światło po ekspozycji na światło widzialne. To przełomowe odkrycie może mieć ogromne znaczenie dla rozwoju technologii opartych na światłowodach, układach scalonych i urządzeniach optoelektronicznych.
W ramach eksperymentów naukowcy przygotowali w swoim laboratorium próbki szkła krzemowego o różnym stopniu przezroczystości – od amorficznego do krystalicznego. Następnie poddali warstwę silikonową o grubości 300 nanometrów działaniu silnie skupionej wiązki lasera. Okazało się, że w zależności od temperatury, jakiej poddano materiał, powstawały różne struktury.
W obszarach, gdzie temperatura nie przekraczała 500 stopni Celsjusza, zabieg spowodował powstanie jednorodnego szkła. Natomiast w miejscach, gdzie temperatura była wyższa, powstało heterogeniczne szkło półprzewodnikowe. Naukowcy określili tę strukturę jako “lekką folię piankową”, która umożliwiła im obserwację zmian właściwości elektronicznych, optycznych i termicznych na poziomie nanometrowym.
Kluczowym odkryciem było stwierdzenie, że dopasowanie pędu elektronu i fotonu wzmocniło interakcję, którą wcześniej obserwowano jedynie w przypadku wysokoenergetycznych fotonów promieniowania gamma w klasycznym rozpraszaniu Comptona. To oznacza, że fotony w krzemie mogą zachowywać się podobnie do elektronów, co otwiera nowe możliwości w dziedzinie fotoniki i optoelektroniki.
Naukowcy podkreślają, że dalsze badania nad tą nową właściwością światła mogą prowadzić do przełomowych innowacji w wielu dziedzinach, od telekomunikacji po medycynę. Odkrycie to stanowi ważny krok w kierunku pełnego zrozumienia interakcji między światłem a materią na nanoskali, co może zaowocować przełomowymi zastosowaniami w przyszłości.
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS