`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Прозрачный алюминий – новое состояние материи?

+810
голосов

Ученые из Оксфорда создали прозрачную форму алюминия, бомбардируя металл мягким рентгеновским излучением, полученным с помощью самого мощного в мире лазера. В сообщении, опубликованном в журнале Nature Physics, указано, что короткие импульсы лазера FLASH выбили внутренний электрон из каждого атома алюминия образца без разрушения кристаллической решетки. Это сделало алюминий практически прозрачным для крайнего ультрафиолетового излучения.

Прозрачный алюминий – новое состояние материи?

«Вещество с полученными физическими свойствами может образовываться внутри больших планет, - сказал профессор Джастин Уорк (Justin Wark) из департамента физики Оксфордского университета, - и мы надеемся, что его изучение поможет нам лучше понять, что происходит во время образования «миниатюрных звезд», создаваемых высокомощными лазерными импульсами, с помощью которых можно будет осуществить реакцию ядерного синтеза на Земле».

Открытие стало возможным благодаря разработке нового источника излучения – лазера FLASH, генерирующего очень короткие импульсы мягкого рентгеновского излучения, мощность которых превышает мощность электростанции, обеспечивающей электричеством целый город.

Излучение лазера было сфокусировано в область, размеры которой в двадцать раз меньше площади сечения человеческого волоса. При такой интенсивности алюминий стал прозрачным. Хотя этот эффект длился очень короткое время – всего около 40 фемтосекунд, опыт показал, что столь экзотическое состояние материи может быть создано с помощью очень мощного источника рентгеновских лучей.

«Что особенно замечательно в этом эксперименте, - добавляет проф. Уорк, - так это то, что мы превратили обычный алюминий в новый материал за один шаг, используя очень мощный лазер. В течение короткого отрезка времени образец выглядел и вел себя как новая форма материи. В некотором отношении результат был таким, как если бы мы изменили каждый атом алюминия: это почти столь же неожиданно, как обнаружить, что вы можете превратить свинец в золото с помощью света».

+810
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Lapis philosophorum?

Может не совсем про то. У нас (в КПИ), на материаловедении расказывали о том, что если металл застывает с определенной скоростью (значительно быстре помоему и в определенных условиях), то он будет прозрачным. Без всяких лазеров.

Быстрое застывание предотвращает кристаллизацию. Так делают металлическую фольгу. На счет прозрачности... не уверен... если создать тонкий слой.

электрон из каждого атома алюминия образца

    Я некоторое время назад, я работая в исследовательском учреждении, как раз и занимался "бомбардированием" разных материалов (включая аллюминий) всякими излучениями с энергией, к примеру, 10 КэВ, 25 КэВ, 100 КэВ...
    [это вместо предыстории]

Насколько всем известно у алюминия электронная конфигурация [Ne] 3s2 3p1, а энергия ионизации (т.е. первый внешний электрон) 5,98 эВ, более глубокие (в алюминии аж вплоть до 4-ого) электроные уровни ионизируются излучениями всего то вплоть 120 эВ

    ...из моей практики, припоминяю всевозможные вторичные излучения исходившие их образца, обусловленные релаксацией возбужденного состояния - рентгеновское, Оже-элктронное и прочие...

Возникае вопрос к исследователям: интересно, а куда делись выбитые электроны и каким образом сохранилась кристаллическая решетка из положительно заряженных атомов? А как долго сохраняется магически прозрачное состояние?

Можно ли при этом говорить о состоянии вещества, наряду с плазмой?

И о неразрушающем контроле речь идти не может.

Я полагаю (увы я еще и немного разбираюсь в лазерах и их когерентном излучении), образец был очень микроскопический (пару-тройку наннометров) и всего через несколько фемтосекунд (10-12 сек.) наш объект исследования безвозвратно исчезал, разлетевшись во все стороны микроскопическим облачком плазмы - http://www.membrana.ru/articles/inventions/2006/11/15/142900.html /2006 г./

    Видимо внутри неведомых планет такое состояние и может существовать, но вопрос куда деваются электроны и почему не рвет планету на куски остается открытым?

Тем не менее наши читатели любят загадки, особенно про «философский каамень» или в данном случае, про т.н. стимулированную прозрачность :)

К сожалению, оригинала статьи нет в свободном доступе.
Однако есть кое-какие подробности в Википедии:

Transparent aluminium is a state of aluminium achieved by bombarding a thin (50 nm) Al foil with soft X-ray laser radiation (wavelength 13.5 nm). The short laser pulse knocks out a core L-shell electron from every aluminium atom without breaking the crystalline structure of the metal making it transparent to X-rays of the same wavelength. This phenomenon is called saturable absorption. The thus produced transient state of aluminium is as dense as ordinary matter but can only exist for an extremely short period of time, as the energy required to maintain the high temperature which would be necessary to hold it in this state would be enormous. To create transparent aluminium, more power than is used by an entire city had to be focused into a dot with a diameter of less than one-twentieth of a thickness of a human hair, and then could only maintain the transparent state for 40 femtoseconds.[1][2].

Если говорить о термине saturable absorption, то это и есть всем известная "стимулированную прозрачность" - объяснение явлению дает квантовая оптика.

О агрегатном состоянии (фазах) вещества традиционно принято говорить в случае возможности длительного (а не фемтосекунды) нахождения в этом состоянии. Это является элементом философии равновесной термодинамики.

Необратимые процессы принято рассматривать в неравновесной термодинамике и там не оперируют понятием фаз.

Т.е. авторы статьи "балуются жаргоном" из разных наук.

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT