Selle aasta Eesti Füüsika Seltsi aastapreemia anti Toomas Rõõmule ja Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi (KBFI) terahertsi ning madalate temperatuuride töörühmale, maailmatasemel terahertsspektroskoopia laboratooriumi ülesehitamise ja eduka käivitamise eest.
See on tunnustus enam kui kümne aasta pikkusele dr.
Urmas Nageli ja dr. Rõõmu ning 2002. aastal doktorandina alustanud dr.
Dan Hüvoneni tööle.
THz kiirgus võngutab magnetmomente tahkises.
Terahertsspektroskoopia kasutab THz-sageduspiirkonna (0.1THz kuni 10THz, 1THz=1012Hz) valgust ainete omaduste uurimiseks.
Sellise valguse lainepikkus on
“käega katsutav”, ulatudes 3 millimeetrini sageduspiirkonna alumises otsas. See on küll valgus, mida me silmaga ei näe, aga moodustab osa samast elektromagnetkiirgusest, mille ühes spektriosas on nähtav valgus. Elektromagnetkiirguses on omavahel läbi põimunud ajas muutuv elektri- ja magnetväli. THz spektroskoopia on eriline, sest selles sageduspiirkonnas leidub nii
kiirgusega resonantsis olevaid laenguid, mida liigutab kiirguse elektriväli, kui ka magnetmomente, mida liigutab kiirguse
magnetväli. Magnetmomentide resonantssagedust saab muuta alalismagnetväljaga. Näiteks on elektroni spinni resonantssagedus
1THz magnetväljas 33Teslat. KBFI rühma peamine panus THz spektroskoopia arengusse on selles, et nad on ehitanud katseseadme,
mille abil saab suure tundlikkusega mõõta THz kiirguse neeldumist ainetes tugevates magnetväljades. THz kiirguse
registreeritakse ülitundlike temperatuuril 0.3K töötavate bolomeetritega ja selle piirkonna jaoks optimeeritud
interferomeetriga – riistvara, mida kasutatakse kosmoseteaduses.
Koos Kanada ettevõttega Sciencetech Inc.
välja arendatud interferomeetrit kasutas ESA
Plancki kosmilise reliktkiirguse fotomeetri detektorite kalibreerimisel.
KBFI THz rühm aastal 2010: (vasakult) dr. U.
Nagel, dr. Min Ge, dr. T. Rõõm, üliõpilane T. Uleksin ja dr. D. Hüvonen.
KBFI THz-rühma uurimistöö näitab, et magnetmomente võib liigutada lisaks kiirguse magnetväljale ka kiirguse elektriväli (Vaata veel: http://prb.aps.org/abstract/PRB/v80/i10/e100402,
http://prb.aps.org/abstract/PRB/v76/i13/e134418,
http://prb.aps.org/abstract/PRB/v70/i14/e144417,
http://prb.aps.org/abstract/PRB/v69/i14/e144410. THz kiirguse elektriväli võngutab aatomeid, mis omakorda muudab
elektronide liikumist keemiliste sidemete peal ja selle kaudu elektronide poolt tekitatud magnetmomendile mõjuvat
magnetvälja. See avastus on seotud uute informatsiooni töötlemiseks ja säilitamiseks mõeldud materjalide,
multiferroikute,
väljatöötamisega.
Leave a Reply