Новий метод вимірює тривимірне становище окремих атомів.
Дослідники з Боннського та Брістольського університетів розробили метод, який дозволяє отримати всі три координати атома за одним зображенням. Це важливо, наприклад, для експериментів із квантової механіки, в яких часто необхідно точно контролювати або відстежувати положення атомів. Це дозволяє дослідникам змусити атоми взаємодіяти один з одним бажаним способом.
Вже понад десять років фізики можуть точно вимірювати розташування окремих атомів з точністю менше тисячної мм, використовуючи квантову газову мікроскопію. Але третя координата — вислизала від спостережень.
Щоб експериментувати з атомами, необхідно охолодити їх до температур близьких до абсолютного нуля, щоб вони майже не рухалися, пояснюють вчені. Після цього їх можна, наприклад, зловити у стоячу хвилю лазерного світла.
«Гантелі», що вказують на просторове положення атомів. Зображення: IAP/Uni Bonn
Атоми, захоплені в пастку, піддають дії додаткового лазерного променя, який стимулює їх випромінювати світло. Утворювана флуоресценція проявляється у квантовому газовому мікроскопі як злегка розмита кругла цятка.
Напрямок, в якому вказує ця «гантель», залежить від відстані, пройденої світлом від атома до камери. Тому вона діє як стрілка компаса, дозволяючи зчитувати третю координату, пояснять фізики.
Різні напрямки «гантелей», що відповідають різному положенню атомів. Зображення: IAP/Uni Bonn