Sebuah studi yang dipimpin oleh Politecnico di Milano, baru -baru ini diterbitkan di Fotonik Alammenyoroti peran penting dari biaya virtual dalam bahan isolasi.
Salah satu tantangan terbesar dalam fisika dan fotonik modern adalah memahami bagaimana materi berperilaku ketika dipukul oleh kilatan cahaya yang sangat singkat. Sebuah studi baru, diterbitkan di Fotonik Alam dan dipimpin oleh para peneliti di Politecnico di Milano, mengungkap faktor penting yang sering diabaikan: peran tuduhan virtual. Ini adalah pembawa muatan yang hanya ada selama interaksi mereka dengan cahaya, namun mereka memiliki dampak yang signifikan pada bagaimana suatu materi merespons.
Untuk mengeksplorasi fenomena ini, para ilmuwan dari Politecnico di Milano berkolaborasi dengan Universitas Tsukuba, Institut Max Planck untuk Struktur dan Dinamika Materi, dan Institut Fotonik dan Nanoteknologi (CNR-IFN).
Eksperimen mereka berfokus pada berlian monokristalin yang terpapar pulsa cahaya yang berlangsung hanya beberapa attoseconds (sepersonsion miliar detik). Tim menggunakan metode canggih yang dikenal sebagai spektroskopi refleksi transien skala attosecond untuk menangkap proses ultrafast ini dalam aksi.
Dengan membandingkan data eksperimental dengan simulasi numerik canggih, para peneliti dapat mengisolasi efek dari apa yang disebut transisi vertikal virtual antara pita elektronik material. Hasil seperti itu mengubah perspektif tentang bagaimana cahaya berinteraksi dengan padatan, bahkan dalam kondisi ekstrem yang sampai sekarang hanya dikaitkan dengan pergerakan biaya aktual.
Memikirkan kembali interaksi cahaya -mater
“Pekerjaan kami menunjukkan bahwa eksitasi pembawa virtual, yang berkembang dalam beberapa miliar persiapan satu detik, sangat diperlukan untuk memprediksi dengan benar respons optik yang cepat dalam padatan,” kata Matteo Lucchini, profesor di Departemen Fisika, penulis senior penelitian, dan bergaul di CNR-IFN.
“Hasil ini menandai langkah kunci dalam pengembangan teknologi ultra-cepat dalam elektronik,” tambah Rocío Borrego varillas, peneliti di CNR-IFN.
Kemajuan yang dicapai menawarkan wawasan baru tentang pembuatan perangkat optik yang sangat cepat, seperti sakelar dan modulator yang mampu beroperasi pada frekuensi Petahertz, seribu kali lebih cepat daripada perangkat elektronik saat ini. Ini membutuhkan pemahaman yang mendalam tentang perilaku tuduhan aktual, dan tuduhan virtual, seperti yang ditunjukkan oleh penelitian ini.
Referensi: “Attosecd Virtual Charge Dynamics in Dielectrics” oleh Gian Luca Dolso, Shunsuke A. Sato, Giacomo Inzani, Nicola di Palo, Bruno Moio, Rocío Borrego-Varillas, Mauro Nisoli dan Matteo Lucchini, 16 Juni 2025, Fotonik Alam.
Dua: 10.1038/S41566-025-01700-6
Penelitian dilakukan di Attosecond Research Center (ARC) dari Politecnico di Milano, dalam kerangka proyek Eropa dan Nasional ERC Audace (Dinamika Attosecond dalam Bahan Lanjutan) dan Miur Fare Phortuna (Fase Transisi Ultrafast Dynamics di Mott Insulators).
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
BN Babel
