32 C
Ho Chi Minh City
Thứ Bảy, Tháng Tám 13, 2022

Phim siêu mỏng được sử dụng cho màn hình cảm ứng điện thoại thông minh có thể chụp, đo lường các sự kiện siêu nhanh trên thế giới

(Ảnh: Wikimedia Commons) Biểu đồ Tauc điển hình cho một oxit dẫn điện trong suốt vô định hình (TCO)

Các chuyên gia quang âm nano từ Viện Quang tử và Khoa học Lượng tử của Heriot-Watt gần đây đã chứng minh rằng một bộ phim có thể chụp và đo lường các sự kiện cực nhanh hiệu quả hơn nhiều so với các hệ thống hiện tại.

Như được chỉ định trong một Phys.org báo cáo, một bộ phim, chỉ 250 nanomet, hoặc dày 0,00025 mm, đã cung cấp cho các nhà khoa học một cái nhìn lén lút về thế giới siêu nhanh.

Đại học Heriot-Watt: Thế giới cực nhanh được ghi lại bằng phim siêu mỏng https://t.co/jFTulqR6Xs

– Nhật ký giáo dục Ấn Độ (@indiaedudiary) Ngày 29 tháng 6 năm 2022

Phim được làm từ TCO hoặc các oxit dẫn điện trong suốt, bao gồm một loại vật liệu thường được sử dụng cho các hệ thống quang điện và màn hình cảm ứng điện thoại thông minh.

Sự phát triển này có thể dẫn đến những đột phá trong nhiều lĩnh vực khoa học bao gồm sinh học tế bào và hóa học, nơi các phản ứng diễn ra và cần được ghi lại, trong một phần triệu của một phần tỷ giây.

Oxit dẫn trong suốt

(Ảnh: Wikimedia Commons)
Biểu đồ Tauc điển hình cho một oxit dẫn điện trong suốt (TCO) màng mỏng vô định hình

Trợ lý giáo sư về quang âm nano, Tiến sĩ Marcello Ferrera từ Đại học Heriot-Watt đã dẫn đầu công trình được xuất bản trong Nature Communicationscùng với các đồng nghiệp từ Đại học Glasgow và Đại học Purdue ở Hoa Kỳ.

Giáo sư giải thích rằng màng siêu mỏng mà họ sử dụng là vật liệu có chỉ số không. Ở đây ánh sáng hoạt động hoàn toàn khác trong các vật liệu đã nói vì chiết suất của chúng, là cách mô tả sự tương tác giữa ánh sáng và vật chất, bằng không. Đây là điều kiện khá khó đạt được ở các chất liệu thông thường.

Ferrera cũng nói rằng công trình của họ mở ra một thế giới nhiều khả năng là khi chỉ số này rất nhỏ, các vật liệu bắt đầu rất dễ bị tổn thương bởi các kích thích ánh sáng cực nhanh.

Ông cho biết họ đã sử dụng lỗ hổng quang học nâng cao nói trên trong hệ thống định vị quang học phân giải theo tần số hoặc hệ thống FROG, đây là một trong những công cụ thiết yếu nhất để đo lường sự phát triển của các sự kiện quang học cực nhanh.

Theo RP Photonics Encyclopedia, hệ thống FROG là một cách tiếp cận để “mô tả đầy đủ đặc tính của các xung siêu ngắn.” Ví dụ, để đo không chỉ các thông số xung như thời lượng xung hoặc năng lượng xung, mà còn cả điện trường phụ thuộc toàn thời gian, bao gồm pha quang, hoặc tương đương, phổ quang bao gồm pha phổ phụ thuộc tần số.

Phương pháp này đã được tiên phong bởi nhóm nghiên cứu của Rick Trebino, tại Viện Công nghệ Georgia. Thiết lập thông thường cho phép đo FROG tương tự như thiết lập tự động sửa cường độ, ngoại trừ việc bộ tách sóng quang được thay thế bằng máy đo phổ, thường là máy quang phổ, cần được hiệu chuẩn để có được hình dạng phổ phù hợp.

Về cơ bản, phép đo FROG liên quan đến việc ghi lại một số hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm phổ cho các cài đặt khác nhau về sự khác biệt thời gian đến của hai xung.

Dữ liệu như vậy có thể được chứng minh dưới dạng cái gọi là dấu vết FROG, là một loại biểu đồ quang phổ và hiển thị với thang màu, cường độ như một hàm của độ trễ thời gian, cũng như tần số quang học hoặc bước sóng.

Trong nghiên cứu mới này, một Nhật ký giáo dục Ấn Độ báo cáo cho biết, kết quả cuối cùng là một sự cải tiến to lớn trong tất cả các chỉ số chính, bao gồm hiệu quả năng lượng băng thông và tốc độ.

Ferrera chỉ ra rằng cách tiếp cận mới này phụ thuộc vào “nguyên liệu sẵn có, bán sẵn”. Có nghĩa là công nghệ có thể nhanh chóng chuyển từ phòng thí nghiệm sang ứng dụng thương mại.

Ông cũng chỉ ra một lợi ích khác của cách tiếp cận mới. Cụ thể, ông cho biết, FROG chỉ số 0 mới này cắt giảm các yêu cầu năng lượng cơ bản và cũng cung cấp một tập hợp rộng hơn, thông tin có thể được sử dụng trong học máy để nâng cao độ mạnh mẽ và độ chính xác khi mô tả đặc điểm của các lần xuất hiện cực nhanh.

Thông tin liên quan về tốc độ ánh sáng được hiển thị trên video YouTube của The Slow Mo Guys dưới đây:





Nguồn
ScienceTimes

Bài viết liên quan

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Bài viết mới nhất

Kết nối với chúng tôi

333Thành viênThích
269Người theo dõiTheo dõi