Onderzoek in Pittsburgh, co-auteur van een team van de afdeling Natuur- en Sterrenkunde, onthult dat optische velden het vermogen hebben om de elektronische eigenschappen van een vaste stof te wijzigen.

De krant, "Coherente multidimensionale foto-elektronenspectroscopie van ultrasnelle quasideeltjesdressing door licht, " beschrijft hoe het toepassen van intense optische velden op elektronen in metalen de manier kan veranderen waarop elektronen tussen de ionen stromen. Onderzoekers ontdekten het toepassen van optische pulsen in het bereik van 10 ^-14 seconden naar een koperen oppervlak kan de elektronische eigenschappen veranderen, bijvoorbeeld, zijn elektronengeleiding of optische reflectie.

Het papier was co-auteur van Hrvoje Petek, de RK Mellon hoogleraar natuur- en sterrenkunde, afgestudeerde studenten Andi Li en Zehua Wang en Marcel Reutzel van de Universiteit van Göttingen in Duitsland. Het is gepubliceerd in Natuurcommunicatie in mei.

De resultaten beantwoorden vragen over de aard van de elektronische eigenschappen van vaste stoffen die pas recentelijk zijn verwacht, zei Piet.

"Het is al lang bekend dat men sterke optische velden kan toepassen en elektronische eigenschappen van atomen en moleculen kan veranderen. Dit wordt "dressing" van de elektronische structuur genoemd. Vaste stoffen hebben een veel grotere dichtheid dan atomen, dus het was niet duidelijk of het aanbrengen van een sterk optisch veld eerst het materiaal zou beschadigen of de elektronische structuur zou aankleden. De onderzoekers ontdekten dat metalen vrij robuust zijn, en oordeelkundige toepassing van optische velden zal de dressing daadwerkelijk veroorzaken, " hij zei.

Petek zei dat de resultaten de deur openen voor nieuwe onderzoeksgebieden en een reeks nieuwe innovaties kunnen introduceren door licht te gebruiken om de eigenschappen van materie te beheersen.

"Je kunt bedenken hoe je dergelijke velden kunt toepassen om nieuwe eigenschappen van vaste stoffen te creëren met mogelijke toepassingen in conventionele elektronica, kwantumcomputers, of geheel nieuwe toepassingen waarbij men licht in vaste stoffen introduceert om op zeer korte tijdsschalen geheel nieuwe eigenschappen te genereren, " zei hij. "Theoretici hebben overwogen dat een dergelijk verband zou kunnen worden gebruikt om in een laboratorium te bestuderen hoe zwarte gaten verdampen."

Het team zal vervolgens onderzoeken hoe verschillende metalen kunnen worden gecombineerd, in de trant van die gevonden in elektronische apparaten, om te bepalen of het mogelijk is om hun elektronische structuur aan te kleden zonder schade te veroorzaken.