Оксфордские ученые создали прозрачную форму алюминия, бомбардируя металл самым мощным в мире лазером мягкого рентгеновского излучения. ‘Прозрачный алюминий’ существовал ранее только в научной фантастике, но реальный материал - экзотическое новое состояние материи имеет огромное значение для мировой науки.
В журнале "Физика Природы" международная команда, во главе с учеными Оксфордского университета, сообщила, что короткий импульс лазера смог 'выбить' электрон из каждого алюминиевого атома в образце, не разрушая структуру металла. При этом алюминий стал почти невидимым для мощного ультрафиолетового излучения.
"То что мы создали - новое состояние материи, которое никто не видел прежде,’ говорит профессор Джастин Вок, факультет физики Оксфордского университета, один из авторов исследования. ‘Прозрачный алюминий - только начало. Физические свойства материи, которую мы создаем, свойственны условиям на больших планетах, мы также надеемся, что, изучая эту материю, мы сможем лучше понять то, что происходит в процессе рождения "миниатюрных звезд", создаваемых мощными лазерными системами, которые используются на Земле, в самых разных областях.’
Открытие оказалось возможным сделать только с развитием нового источника радиации, который в десять миллиардов раз мощнее, чем любой синхрофазотрон в мире (например, в Великобритании). Лазер,находящийся в Гамбурге, Германия, производит чрезвычайно короткий импульс мягкого рентгеновского излучения, каждый из которого более мощный, чем энергия электростанции, которая обеспечивает электричеством целый город.
Оксфордская команда, наряду с их международными коллегами, сосредоточила всю эту энергию в луче диаметром меньше, чем одна двадцатая ширины человеческого волоса. При таком высоком излучении алюминий стал прозрачным.
Пока эффект невидимости длится чрезвычайно мало – приблизительно 40 фемтосекунд – это демонстрирует, что такое экзотическое состояние материи может быть создано, используя очень высокие источники рентгеновской энергии.
Профессор Вок добавил: ‘Что является особенно замечательным в нашем эксперименте - то, что мы превратили обычный алюминий в новый экзотический материал за одну стадию при использовании этого очень мощного лазера. В течение короткого периода времени образец ведет себя как новая форма материи. Это как, если бы мы изменили каждый атом алюминия кремнием!’
Исследователи полагают, что новый подход - идеальный способ создать и изучать такие экзотические состояния материи и приведет далее к работе, свойственной областям таким как наука о планетах, астрофизика и ядерной энергетики.
Исследование было выполнено международной командой во главе с профессором Оксфордского университета Джастином Воком, доктором Бобом Наглером, доктором Григорием Джанлукой, Уильямом Мерфи, Сэмом Вайнко и Томасом Вичером
|
