‘วิศวกรรมแสงที่เชื่อมโยงกัน’ เปลี่ยนวัสดุทึบแสงให้โปร่งใสชั่วคราว

'วิศวกรรมแสงที่เชื่อมโยงกัน' เปลี่ยนวัสดุทึบแสงให้โปร่งใสชั่วคราว

คลื่นแสงที่สั้นมากสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์และแม่เหล็กของวัสดุบางชนิดได้อย่างมาก แท้จริงแล้วพัลส์ดังกล่าวได้ถูกนำมาใช้เพื่อปรับเปลี่ยนช่องว่างของแถบในกราฟีนและฉนวนทอพอโลยีแล้ว ข้อเสียเปรียบหลักคือแสงเลเซอร์ที่ใช้มีความเข้มมาก ทำให้วัสดุเสียหายได้ง่ายเมื่อได้รับความร้อนมากเกินไป นักวิจัยจาก ได้พัฒนาวิธีการใหม่ที่จะแก้ปัญหานี้ วิธีการของพวกเขา

สามารถช่วย

ในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ที่ใช้แสงได้เร็วเป็นพิเศษ และยังทำให้สามารถสร้างวัสดุต่างๆ เช่น แม่เหล็กควอนตัมที่แปลกใหม่ ซึ่งผลิตได้ยากหรือเป็นไปไม่ได้ตามธรรมชาติวิธีการของคาลเทคอาศัยเทคนิคที่เรียกว่าวิศวกรรม Floquet ซึ่งคุณสมบัติของระบบควอนตัมจะถูกมอดูเลตโดยสนามประยุกต์ 

เช่น สนามแสงในช่วงเวลาที่สั้นมาก เทคนิคนี้ต้องใช้สนามไฟฟ้าแรงขับ (หรือ “ปั๊ม”) ที่มีลักษณะเฉพาะโดยพารามิเตอร์ Floquet ที่เรียกว่า E ≡ eaE pu / ħΩโดยที่eคือประจุของอิเล็กตรอนaคือระยะห่างระหว่างอะตอมของวัสดุE puคือสนามสูบฉีด , ħคือค่าคงที่ของพลังค์ที่ลดลง และΩคือความถี่

ในการขับเคลื่อน สำหรับของแข็งทั่วไปที่มีค่า ≈ 3 Å ฟิลด์ที่ต้องการคือประมาณ 10 9 V m −1  ที่ความถี่แสงหรืออินฟราเรดใกล้ – มากเกินพอที่จะทำให้วัสดุร้อนขึ้นเพื่อแก้ปัญหาการให้ความร้อนด้วยเลเซอร์ ทีมที่นำเลือกฉนวนแม่เหล็ก แมงกานีส ฟอสเฟอร์ ไตรซัลไฟด์ (MnPS 3 ) ที่ดูดซับแสงเพียงเล็กน้อย

ในช่วงความถี่กว้างตามธรรมชาติในส่วนอินฟราเรดของแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นความถี่. จากนั้นจึงปรับความถี่ของแสงเลเซอร์อย่างละเอียดเพื่อให้เปลี่ยนคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุโดยไม่ให้ความร้อนแก่มันวิศวกรรมแสงที่สอดคล้องกันในการทำงานของพวกเขา Hsieh และเพื่อนร่วมงาน

ใช้พัลส์แสงเลเซอร์อินฟราเรดเข้มข้น ซึ่งแต่ละครั้งจะใช้เวลาประมาณ 10 -13วินาที เพื่อเปลี่ยนพลังงานของอิเล็กตรอนในตัวอย่างอย่างรวดเร็ว ในกระบวนการนี้ ออร์บิทัล 3 d ที่เสื่อมลง 5 เท่า ในแมงกานีสจะแยกออกเป็นทริปเล็ตพลังงานต่ำt 2 g และ ดับเบิลเล็ตพลังงานสูงเช่นดับเบิล  การจัดเรียงใหม่นี้

ทำให้วัสดุ

เปลี่ยนจากสถานะทึบแสงสูงเป็นสถานะโปร่งใสสูง ที่สำคัญ การเปลี่ยนแปลงสามารถย้อนกลับได้: เมื่อปิดลำแสงเลเซอร์ วัสดุจะกลับสู่สภาพเดิมโดยธรรมชาติโดยไม่เกิดความเสียหายกับโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ทีมงานทราบว่าการย้อนกลับที่เกิดขึ้นเองนี้จะไม่สามารถทำได้หากวัสดุดูดซับแสงเลเซอร์

และทำให้ร้อนขึ้น พวกเขาอธิบายว่าวิธีการซึ่งเรียกว่า “วิศวกรรมแสงที่เชื่อมโยงกัน” นั้นได้ผลเพราะแสงเลเซอร์เปลี่ยนความแตกต่างระหว่างช่องว่างแถบพลังงานของอิเล็กตรอนใน MnPS 3 โดยไม่ “เตะ” อิเล็กตรอนไปสู่ระดับพลังงานที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่สร้างความร้อน .

“มันเหมือนกับว่าคุณมีเรือ แล้วคลื่นลูกใหญ่ก็ซัดเข้ามาและโยกเรือขึ้นลงอย่างแรงโดยไม่ทำให้ผู้โดยสารคนใดตกลงไป” อธิบาย “เลเซอร์ของเรากำลังโยกระดับพลังงานของวัสดุอย่างแรง และนั่นทำให้คุณสมบัติของวัสดุเปลี่ยนไป แต่อิเล็กตรอนยังคงอยู่”เทคนิคซึ่งมีรายละเอียดอยู่สามารถนำมาใช้

เป็นมนุษย์คนสุดท้ายที่เดินบนดวงจันทร์ ในระหว่างการปฏิบัติภารกิจ ชมิตต์รู้สึกตื่นเต้นอย่างมากเมื่อเขาเห็นดินที่ไม่ใช่สีเทา เขาตะโกนเสียงดังว่า “มันเป็นสีส้ม เป็นสีส้ม!” สีส้มเกิดจากแก้วภูเขาไฟที่ก่อตัวขึ้นในดิน แม้ว่าจะสามารถใช้สีอื่นได้เช่นกัน “ดินบนดวงจันทร์บางส่วนเป็นสีดำ บางส่วนเป็นสีเทา” อธิบาย 

“มีดินสีเขียวบรรจุขวดที่สวยงามจากอพอลโล 15 ซึ่งเป็นแก้วภูเขาไฟด้วย ภูเขาไฟโบราณปกคลุมพื้นผิวดวงจันทร์ด้วยผลิตภัณฑ์จากแร่ไพโรคลาสติก”และสรุปได้ว่าวัสดุจากดวงจันทร์ไม่เป็นอันตรายต่อพืชได้สร้าง ที่สามารถกำหนดค่าใหม่ได้โดยใช้สเต็ปปิ้งมอเตอร์เพื่อหมุนกลุ่มของเมตาอะตอม 

สำหรับสารประกอบอนินทรีย์เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีความเสถียรและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพื่อสร้างวัสดุเทียม เช่น แม่เหล็กควอนตัมที่แปลกใหม่โดยใช้แสง กล่าวเสริม ก็ยังคงต้องติดตามว่าข้อได้เปรียบทางควอนตัมมีความหมายต่อ GBS อย่างไรซึ่งเป็นภารกิจที่ทำแผนที่ดวงจันทร์อย่างต่อเนื่อง

ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา 

เผยให้เห็นเนินทรายสีเทาเข้มที่ล้อรถแลนด์โรเวอร์ทิ้งไว้ขณะเดินทางหาตัวอย่าง ซึ่งยังมองเห็นได้เนื่องจากไม่มีลมหรือบรรยากาศบนดวงจันทร์การทดลองแผ่นดินไหวแบบแอคทีฟของอพอลโล 17 ที่ไซต์นี้แสดงให้เห็นว่าเรโกลิธใต้รองเท้าอวกาศของชมิตต์อยู่ลึกประมาณ 10-12 เมตร 

“ค่อนข้างลึกกว่าที่อื่นเล็กน้อย” เขาชี้ให้เห็นเมื่อพูดถึงการติดตั้งชุดเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ประกอบขึ้นรู้สึกแข็งกร้าวกับตัวเองอย่างน่าประหลาดใจ “ทำไมผมไม่ติดตั้ง ALSEP ที่นี่” เขากล่าว พร้อมชี้ไปยังบริเวณใกล้กับยานลงจอดบนดวงจันทร์ซึ่งเห็นได้ชัดว่าน่าตื่นเต้นกว่าสำหรับนักธรณีวิทยาอย่างเขา “

อาวุธที่ดีที่สุดที่เราสามารถใช้ในการทำสงครามคือการส่งเสริมความสัมพันธ์ที่ดีระหว่างนักเรียน-นักเรียน และครู-นักเรียนในชั้นเรียนเสมือนจริงของเรา ตัวอย่างเช่น หลักสูตรออนไลน์สามารถกระตุ้นความสนใจอย่างแท้จริงในสวัสดิภาพและความปลอดภัยของทุกคนระหว่างการแพร่ระบาดได้อย่างไร 

เป็นไปได้ไหมที่จะดึงเอาบริบทที่นักเรียนกำลังเรียนรู้ แล้วใช้บริบทเหล่านั้นในการออกแบบกิจกรรมในชั้นเรียนแทนที่จะเดิน 50 ถึง 80 เมตรและวางไว้ในที่ไม่- จุดที่ค่อนข้างดี? และฉันไม่สามารถบอกคุณได้” การรอให้เสียงหัวเราะเงียบลง ซึ่งขณะนั้นอายุ 83 ปี กล่าวเสริมว่า “สิ่งต่างๆ ดูแตกต่างออกไปมาก

การดำเนินการเหล่านี้อาจต้องใช้ความพยายามเป็นพิเศษ แต่ถ้าเราต้องการออกแบบชั้นเรียนออนไลน์ของเราในลักษณะที่มีมนุษย์เป็นศูนย์กลางอย่างแท้จริง คำถามดังกล่าวจะต้องอยู่ในการพิจารณาของเรา แทนที่นักเรียนจะรู้สึกว่ากำลังฟังการบรรยายที่บันทึกไว้ล่วงหน้า อ่านข้อความธรรมดา

แนะนำ ufaslot888g