科学家们产生了在固体材料内测量的最快电流

时间：2021-07-12 10:52:03 来源：

光脉冲在散装固体中产生多PHZ电流。发出的极端紫外线辐射允许科学家实时记录这些电流。

使用超快激光闪烁，来自MAX Planck Institute的物理学家产生了在固体材料内测量的最快电流。

在电子领域中，原理'较小，更好'适用。然而，一些计算机或移动电话的构建块今天几乎只有几个原子。因此，几乎可以进一步减少它们。

电子设备性能的另一个因素是电流振荡的速度。Max Planck Quantum Optics研究所的科学家现在已经在固体内产生电流，超过可见光频率超过10倍以上的二氧化硅振荡的电子，用超快激光脉冲制造电子。通常用作绝缘体的材料的电导率增加了超过19个数量级。

透光的可能性取代传统的电源，例如电池，以便在固体材料内产生电流，捕获了科学家的想象力超过一个世纪。在过去的几十年里，通过闪耀着灯光观察固体材料的电流的尝试仍然没有成功。然而，“今天，与激光器的物质控制正在迅速推进，并且衡量具有更精确的精确度的光场的能力已经转向现实”，Max Planck Quantum光学研究所的研究组辅助电子负责人Eleftherios Goulielmakis解释道。

传统的电子技术既不能产生也不会捕获这种快电流，因为在传统的电路中，通过标准电源的电场推动电子，例如电池以执行振荡。尽管所有电子最初遵循电池领域的力，但它们最终与其他较慢的移动颗粒相碰撞，例如原子或离子，并且彼此失去它们的同步。强烈的光场可以极快地推动电子。他们可以在坚实中的任何其他粒子有机会移动之前，他们可以执行振荡并创造电流。

因此，科学家使用激光器来产生电流。这些可以将固体中的电子设置为极快的振荡运动。“为了测量这种快速的电子运动，我们使用了光学技术。二氧化硅内部的相干振荡的电子产生紫外线辐射。衡量该辐射比直接检测电流更容易，“这位研究的作者之一，Manish Garg说。检测到的电流比现代计算机处理器广泛使用的电流速度快约一百万倍。研究人员也有兴趣探索物理限制：“由于电子穿着相干，因此它们也产生光线，这是光子学的关键元件。出于这个原因，我们很快就能统一了两个重要的现代科学和技术领域：电子和光子，“Goulielmakis说。与此同时，该方法可以为电子设备铺平速度快于今天可用的电子设备。

出版物：M. Garg等人，“多Petahertz电子计量，”自然538,359-363（2016年10月20日）DOI：10.1038 / Nature19821

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