Daugiau nei milijardą kartų per sekundę, 1 GHz dažniu apsisukanti nanodalelė tapo greičiausiai besisukančiu žmogaus sukurtu objektu.
„Šis pasiekimas gali turėti daugybę pritaikymų, įskaitant medžiagų mokslą“, teigia darbo autoriai. „Mes galėsime tirti, kaip įvairios medžiagos elgiasi ekstremaliomis sąlygomis“.
Hantelio formos 170 nanometrų dydžio silicio dioksido dalelė, levituojanti vakuume, kur ją išlaiko kitas lazeris, vadinamas optiniu pincetu, yra apšviečiama lazeriu. Jei lazerio šviesos poliarizacija yra tiesinė, dalelė vibruoja, jei apskritiminė – ji ima suktis.
Šis reiškinys jau yra žinomas, ir naudojamas ypač tiksliems matavimams atlikti, tačiau tokiu greičiu įsukti nanodalelę pavyko pirmą kartą.
Tyrėjai tikisi, kad tokiais eksperimentais bus galima tirti ir kvantinę mechaniką bei vakuumo savybės.
„Nors laikoma, kad vakuumas – tai tuščia erdvė, tačiau taip nėra. Jame nuolat atsiranda virtualių dalelių, gyvuojančių labai trumpai ir vėl išnykstančių. Jei mes norime sužinoti, kas vyksta vakuume, reikia ypač jautrių matavimo prietaisų, ir tokia milžinišku greičiu besisukanti nanodalelė gali mums padėti. Stebėdami jos elgesį vakuume, mes galėsime tirti vakuumo savybes, daugiau sužinoti apie gravitacijos veikimą atomų lygmenyje ir vakuumo trintį. Šių reiškinių supratimas yra esminis šiuolaikinės fizikos tikslas“, – teigia tyrėjai.
Jonghoon Ahn et al. Optically Levitated Nanodumbbell Torsion Balance and GHz Nanomechanical Rotor, Physical Review Letters (2018). DOI: 10.1103/PhysRevLett.121.033603
Daugiau:
Archimedo sraigtas įkvėpė tyrėjus sukurti mažas daleles judinantį lazerio spindulį
Nanomokslas sprendžia vis daugiau praktinių uždavinių
Eksperimentas, kurio metu negyvų dalelių sistema ima elgtis labai keistai
Ant mokslo revoliucijos slenksčio: kaip mikro- ir nanotechnologijos pakeis pasaulį?