Терагерцовое излучение поможет исследовать новые материалы
Терагерцовое излучение поможет исследовать новые материалы
Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН совместно с коллегами из Научно-технологического центра уникального приборостроения РАН и Российского университета дружбы народов (РУДН) провели серию экспериментов по исследованию термостимулированных поверхностных плазмон-поляритонов.
Поверхностными плазмон-поляритонами физики называют электромагнитные волны, которые возникают на границе раздела сред проводник – диэлектрик. Классические поверхностные волны возбуждаются внешним источником, а термостимулированные – за счет тепловых флуктуаций (колебаний) плотности электронов, поэтому источником ТППП может служить любая нагретая поверхность. ТППП возникают одновременно по всей площади, а на краю поверхности превращаются в обычную объемную волну, которая регистрируется при помощи чувствительных датчиков инфракрасного излучения.
Ученые разработали теоретическую модель возбуждения ТППП и провели серию экспериментов, которые показали, что интенсивностью и спектром излучения можно управлять: на них влияют температура и длина образца. Чем он длиннее, тем сильнее спектр излучения смещен в длинноволновую область. Соответственно, по характеристикам теплового излучения можно точно определить температуру объекта, а также сделать выводы о свойствах поверхности.
- На краю образца мы в основном имеем дело с длинноволновым излучением терагерцового диапазона. Известно, что такое излучение затухает медленнее, чем более короткие волны, которые традиционно используются в пирометрии, – рассказывает старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук ИЯФ СО РАН Василий Герасимов. – Здесь появляется определенное преимущество, особенно если речь идет о низких – азотных или гелиевых – температурах, которые обычный пирометр (прибор для бесконтактного измерения температуры, регистрирующий тепловое излучение) просто не сможет измерить. Конечно, в быту мы не сталкиваемся с такими задачами, но, например, при исследовании различных материалов, свойства которых меняются при сильном понижении температуры, терагерцовый пирометр может быть очень полезен.
Новосибирский лазер на свободных электронах – одна из уникальных установок, на базе которой работает Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения ИЯФ СО РАН. В центре действует несколько станций, на которые для проведения экспериментов приезжают пользователи из российских университетов и исследовательских институтов Москвы, Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Самары, а также Южной Кореи, Германии, США. Здесь проводятся научные исследования в области изучения кинетики химических реакций, молекулярной спектроскопии, молекулярного магнетизма, биологии, медицины, физики полупроводников, материаловедения и физической оптики.
Источник: пресс-служба ИЯФ СО РАН
Другие новости на тему
Комментарии