低迷する電子の存在における混乱

驚きの真相!Part1 宇宙連合・軍の地下組織・人類のDNAのルーツ Part1 (七月 2019).

Anonim

国際的な物理学者のチームが、非導電性材料中の電子の散乱挙動をリアルタイムで監視している。 彼らの洞察は、放射線療法に有益であり得る。

我々は、非導電性材料の電子を「ゆっくり」と呼ぶことができる。 典型的には、それらは原子複合体の深い場所に固定されたままである。 それゆえ、誘電体結晶格子内に比較的依然として存在する。 ミュンヘンのLudwig-Maximilians-Universitaet(LMU)の物理学科の超高速ナノフォトニクスグループのリーダーであるマティアス・クリングとマックスをはじめとする様々な研究機関が率いる物理学者のチームによって、この牧歌は大きく揺らいでいる。ミラノのPhotonics and Nanotechnologies(IFN-CNR)、Rostock大学の物理学研究所、Max Born Institute(MBI)、自由電子レーザー科学センター(MBI)のPlanck Institute of Quantum Optics(MPQ) CFEL)とハンブルグ大学との間にある。 これらの研究者は初めて、アト秒(10億分の1秒)の時間スケールで、非導電性材料である誘電体中の光と電子の相互作用を直接観測することができました。 この研究は Nature Physics 誌の最新号に掲載されました。

科学者たちは、材料の中に電子を放出した50ナノメートルの厚さのガラス粒子上にたった数百アト秒間持続する軽いフラッシュを照射した。 同時に、彼らは強烈な光場をガラス粒子に照射し、数百フェムト秒間(数十億分の1秒間)電子と相互作用し、振動させた。 これは、一般に、電子による2つの異なる反応で生じた。 最初に、彼らは移動し始め、その後、粒子内の原子と弾性的または非弾性的に衝突した。 緻密な結晶格子のために、電子はわずか数オングストローム(10-10メートル)の間に各相互作用の間を自由に移動することができる。 "ビリヤードに似て、電子のエネルギーは弾性衝突で保存され、その方向は変わることがありますが、非弾性衝突では原子が励起され、運動エネルギーの一部が失われます。 Francesca Calegari教授(CNR-IFNミラノ、CFEL /ハンブルク大学)は説明しています。

チャンスは、衝突が弾性的にまたは非弾性的に生じるかどうかを決定するので、時間とともに非弾性衝突が最終的に起こり、弾性的にしか散乱しない電子の数が減少する。 研究者らは、強い電場内での電子の振動の正確な測定を利用して、弾性衝突する電子がナノ粒子を離れるまで平均で約150アト秒かかることを発見した。 ロストック大学のトーマス・フェネル教授とベルリンのマックス・ボーン氏は次のように述べています。「新しく開発された理論モデルに基づいて、測定時間遅延から370アト秒の非弾性衝突時間を抽出することができました。彼のデータの分析の研究所。

研究者の所見は医療用途に役立つ可能性がある。 これらの世界で初めて、非伝導性材料内の電子運動の超高速測定により、放射線と物質との相互作用に関する重要な洞察が得られました。 放出された電子のエネルギーは入射光によって制御され、プロセスは広範囲のエネルギーと様々な誘電体について調べることができる。 「高エネルギー放射線と組織との相互作用が起こると、電子が発生し、原子や分子を破壊する可能性のある原子や分子にエネルギーが伝わります。健康な組織を節約しながら、放射線治療における腫瘍の破壊を最適化するためにコンピュータシミュレーションに使用することができます」とMatthias Kling教授はこの作業の影響を強調しています。 次のステップとして、科学者たちは、ガラスナノ粒子を水滴と置き換えて、電子と生体組織の最も大きな部分を構成する物質との相互作用を研究することを計画している。

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