Nuevo tipo de estallidos de luz
(NC&T) Los pulsos de luz usados en los experimentos están en la franja de los terahercios del espectro electromagnético, entre la banda de las microondas y la de los infrarrojos, fuera por tanto de la franja de la luz visible.
Los científicos envían paquetes muy apretados de electrones, casi a la velocidad de luz, a través de un campo magnético, para producir la radiación del orden de los terahercios a un billón (un millón de millones) de ciclos por segundo. Esta radiación electromagnética o "luz" en el sentido amplio de la palabra, la hace especialmente valiosa para la investigación de moléculas biológicas y para la obtención de imágenes, yendo desde la detección de tumores hasta aplicaciones de seguridad pública.
El equipo de Brookhaven busca ahora extender los usos potenciales para este tipo de luz aumentando la potencia de los pulsos individuales, una meta perseguida desde hace mucho tiempo por los científicos en este campo. Arrojando el haz de electrones proveniente de un acelerador sobre un espejo de aluminio, los investigadores produjeron pulsos de un solo ciclo de 100 microjulios, la más alta energía lograda hasta la fecha en estas condiciones con radiación de la franja de los terahercios.
Esta nueva tecnología proporciona a los investigadores una potente herramienta para estudiar el desplazamiento de los electrones en un material, los cuales se mueven en cuestión de femtosegundos, o los átomos, que se mueven en cuestión de picosegundos.
 | | Yuzhen Shen (izquierda (Foto: BNL) |
"La meta es de hecho conocer mejor las propiedades de los materiales", explica el investigador Yuzhen Shen, autor principal del estudio. Y pone como ejemplo la necesidad de averiguar qué sucede en escalas ínfimas del tiempo cuando la luz, la electricidad, o el sonido pasan a través de un sólido.
Usando esta fuerte luz, los investigadores pueden desencadenar procesos moleculares como la catálisis o la conmutación electrónica (importante para desarrollar los medios de almacenamiento de datos) y ver sus mecanismos en acción en escalas de tiempo muy cortas.
El equipo también encontró algo sorprendente: La intensidad de los pulsos del orden de los terahercios es tan grande que introduce un fenómeno conocido como Modulación de Fase Cruzada. Ésta es la primera vez que dicho fenómeno ha sido observado en los pulsos de un solo ciclo del orden de los terahercios. Aprender a controlar esta característica podría llevar a otras tecnologías para fuentes de luz.
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