Cambridge’i Ülikooli Cavendishi Laboratooriumi teadlased kasutasid valgust, et aidata lükata elektrone läbi muidu läbimatu tõkke. Kuigi kvanttunneleerumine on osakeste laineliste omaduste südames, on see esimene kord, kui seda efekti valguse abil kontrollitud on.
Teadlased kasutasid valgust, et aidata lükata elektrone läbi muidu läbimatu tõkke. See on esimene kord, kui seda efekti valguse abil kontrollitud on. Pilt: © iscatel / Fotolia
Osakesed ei saa tavaliselt läbi tõkete minna, kuid kui need on piisavalt väiksed, siis on see kvantmehaanikast tulenevalt võimalik. See nähtus leiab aset radioaktiivse lagunemise tekkel, mitmetes keemilistes reaktsioonides ning muuhulgas ka skaneerivas tunnelmikroskoobis, kirjutab ScienceDaily.com.
Uurimisgrupi juht professor Jeremy Baumberg: ,,Elektronide läbi seina juhatamise trikk seisneb selles, et need tuleb valgusega ühendada.”
See ühendus on saatuse poolt määratud, sest need valguspaketid on lõksustatud kahe peegli vahele edasi-tagasi peegelduma. Nende peeglite vahele jäävad ka elektronid, mis läbi seina ostsilleeruvad.
,,Selle ühenduse tulemuseks on tegelikult uued nähtamatud osakesed, mis koosnevad nii valgusest kui ka ainest, haihtudes soovi korral läbi antud seadme pooljuhist seinte,” selgitas teadlane Peter Cristofolini.
Selliste uute osakeste, mida teadlased nimetavad dipolaritonideks (ingl k dipolariton), üheks omaduseks on see, et need venivad kindlas suunas välja justnagu varrasmagnet. Ning just nagu magnetid, mõjuvad nende vahel erakordselt tugevad jõud.
Sellised tugevas vastasmõjus olevad osakesed on mitmete pooljuht-füüsikute hiljutiseks huviobjektiks – nad püüavad valmistada pooljuhtides kondensaate.
Neid kahes kohas korraga olevaid uusi elektrilisi osakesi saaks kasutada aatomfüüsika ideedest praktiliste silmaga nähtavate rakendusteni jõudmiseks.
Teadusartikkel: “Coupling Quantum Tunneling with Cavity Photons“