С помощью лазера физики научились «видеть» сквозь алюминий
Лазеры в науке 24.06.2022 Комментарии к записи С помощью лазера физики научились «видеть» сквозь алюминий отключеныНемецкие физики подобрали условия, которые делают алюминий прозрачным для рентгеновского излучения. Статья с описанием работы вышла в журнале Nature Physics.
В «обычном» состоянии — при нормальных температуре и давлении — алюминий представляет собой решетку из ионов, между которыми относительно свободно перемещаются электроны. Высокоэнергетическое излучение (например, в рентгеновском диапазоне) способно «выбить» электроны из внешней оболочки ионов. Фотон при этом процессе поглощается. В нормальных условиях опустевшее место очень быстро заполняется другим электроном, пришедшим из «моря» свободных электронов.
Чтобы сделать алюминий прозрачным для рентгена, авторы новой работы использовали чрезвычайно мощный лазер FLASH, работающий в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Он способен «сорвать» электроны со всех ионов в алюминиевой пластинке до того, как вакантные места снова заполнятся. Исчезновение электронов вызывает перераспределение всей электронной оболочки каждого иона. Мощности лазера не хватает для того, чтобы нарушить новую конфигурацию. Наличие у ионов такой «защиты» препятствует поглощению фотонов рентгеновского излучения, и они свободно проходят сквозь металл.
Алюминий способен находиться в «прозрачном» состоянии всего доли наносекунды. По прошествии этого времени энергия, полученная электронами, передается ионам, и они начинают «отталкиваться» друг от друга.
Авторы полагают, что полученное ими новое состояние алюминия может быть похожим на состояние металлов в центре планет-гигантов. В перспективе ученые собираются более детально изучить свойства «прозрачного» алюминия.
