توفر مكشاف للطور الضوئي في مختبرات الأتو ثانية

منذ أن استخدم تنظير طيف الفيمتو ثانية للمرة الأولى لاستكشاف ديناميات التفاعلات الكيميائية الفائقة السرعة، وهي التقنية التي كانت السبب في حصول أحمد زويل على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1999، تمكّن من اختراق حاجز الأتو ثانية، وهي جزء واحد من مليون مليون مليون جزء من الثانية.

يستخدم الباحثون نبضات الليزر القصيرة لعدد قليل من الفيمتو ثواني لتتبع حركة الإلكترونات. هذه النبضات التي يبلغ طولها بضع فيمتو ثواني تحتوي على عدد قليل فقط من دورات تذبذب في مجالها الكهربائي. يجري التحكم بتوقيت هذه الذبذبات، المتناسب مع ذروة النبض، من خلال مؤشر/متثابت يدعى طور الناقل - المغلف (CEP)، وقياسه الدقيق أمر مهم لتوليد نبضات الأتو ثانية القابلة لإعادة الإنتاج.

حتى الآن، أمكن فقط التحقق من طور الناقل - المغلف CEP بالاستعانة بأجهزة معقدة وكبيرة الحجم ضمن فراغ. ولكن فريقا من الباحثين - يضم علي الناصر، من جامعة الملك سعود في الرياض- صمم تقنية جديدة تسمح بالكشف عن طور الناقل-المغلف ضمن ظروف طبيعية، ونشروا طريقتهم في Nature Photonics.

لقد استخدموا ثاني أكسيد السيليكون غير المتبلور كعازل كهربائي يفصل بين قطبين من الذهب. يسبب الحقل الكهربائي المتولد من نبضة الليزر زيادة قدرة ثاني أكسيد السيليكون على التوصيل، مما يؤدي إلى سريان التيار في أقطاب الذهب. ونظرا لأن هذا التأثير يعتمد اعتمادًا مباشرًا على الحقل الكهربائي المتولد عن نبضة الليزر، فسيكون استخدامه للكشف المباشر عن طور الناقل - المغلف أمرًا ممكنًا.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.