30 femtosekund ichida nimalar bo'layotganini ko'rdik!

Sizni hayratda qoldiradigan yangilik bor: olimlar 30 femtosekund ichida sodir bo'ladigan jarayonni kuzatishga muvaffaq bo'lishdi.

Femtosekund degani nima? Sodda qilib aytganda, bu soniyalarning kvadrilliondan bir qismi. Yozib ko'rsangiz, shunday ko'rinish oladi: 0.000000000000001 soniya. Ya'ni, bu darajada tez.

Nimani o'rganishgan?

Science Tokyo, Tohoku va Nagoya texnologiya institutlaridan tadqiqotchilar guruhi metall-organic freymwork deb ataladigan materialni o'rgandilar. Uni molekulyar Lego to'plamiga o'xshating — metall ionlari organik molekulalar bilan bog'langan murakkab tuzilma.

Qiziqarli tomoni shundaki, yorug'lik materialga tushganda, uning xossalari butunlay o'zgaradi. Oddiy holatidan farqli ravishda, material "fotoinduktsiyalangan holatga" o'tadi.

Muammo nimada edi?

Bu o'zgarishlar shunchalik tez sodir bo'ladiki, birinchi daqiqalar milliondan bir mikrosoniya ichida yakunlanadi. Bunday tezlikda sodir bo'ladigan jarayonni suratga olish qiyin, albatta.

Lekin olimlar bu qiyinchilikni yengishga qaror qildilar. Ular atigi 6 femtosekund davom etadigan lazer impulslaridan foydalangan holda ultra tez lazer spektroskopiyasi usulini qo'llashdi.

Nimani topdilar?

Burada voqea qiziqarli tomoniga o'tadi.

MOF yorug'likni yutganda, kutilmagan narsa sodir bo'ldi: avval vaqtinchalik oraliq holat yuzaga keldi. Bu holat ilgari hech kim kuzatmagan edi.

Shu qisqa daqiqada materialdagi elektron bog'lanishlar "to'lqin" kabi harakatlana boshladi — stadendagi muxlislar qiladigan "to'lqin" harakatiga o'xshash, lekin atomlar miqyosida. Bog'lanishlar mustahkamlanadi, keyin zaiflashadi, qayta mustahkamlanadi. Olimlar buni bog'lanish tartibi to'lqini deb atashadi.

Darhol keyin atomlar o'z joylarini siljitadi va shu kichik strukturaviy o'zgarishlar yashirin yakuniy holatni hosil qiladi.

Jami 30 femtosekund vaqt ichida.

Bu nimaga kerak?

Topilgan yashirin holat polyar xususiyatga ega — ya'ni musbat va manfiy zaryadlar notekis taqsimlangan.

Agar olimlar bu polyar holatlarni yorug'lik yordamida yaratish va boshqarish usulini o'rgana olsalar, elektron xossalarni yangi usullarda boshqarish mumkin bo'ladi.

Bu degani — materiallarni yorug'lik bilan boshqarish. Issiqlik emas, bosim emas — yorug'lik.

Bunday texnologiya rivojlansa, quyidagi natijalar mumkin:

• Tezkor elektronika — yorug'lik buyrug'iga javob beradigan qurilmalar
• Optoelektronika — kompyuterlar va sensorlarni yangi usulda yaratish imkoniyati
• Fotosezuvchan materiallar — xohlagan vaqtda va xohlagan tarzda o'zgaradigan materiallar

Kattaroq manzara

Bu tadqiqotning eng qiziq tomoni faqat kashfiyotning o'zi emas — bu usul boshqa materiallarga ham qo'llanilishi mumkin.

Tadqiqot guruhi rahbari, dotsent Tadahiko Ishikawa shunday dedi: "Oraliq holatlarni aniqlash orqali biz yorug'lik bilan samarali boshqariladigan materiallarni loyihalashimiz mumkin."

Xulosa

Kvant mexanikasining barcha nozik jihatlarini tushunish qiyin — bu tabiiy. Lekin mana shunday kichik kashfiyotlar bizni tabiatning yashirin sirlarini bilishga yaqinlashtiradi.

Ertaga uyingizdagi ultra tez qurilmalar — shunday tadqiqotlar tufayli yuzaga kelgan bo'lishi mumkin.

Kichik kashfiyotlar katta o'zgarishlarga olib keladi.