எலக்ட்ரான்களைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒளி: புதிய லேசர் சாதனை

ஜெர்மனியின் ஓல்டன்பர்க் பல்கலைக்கழக ஆய்வாளர்கள், ஒவ்வொரு துடிப்பையும் முந்தையதைப் போலவே கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரி வைத்திருக்கும் வகையில், வினாடிக்கு இரண்டு லட்சம் ஒளித் துடிப்புகளை உமிழும் லேசர் அமைப்பொன்றை உருவாக்கியுள்ளனர். தனிப்பட்ட எலக்ட்ரான்களை ஒளியைக் கொண்டு கட்டுப்படுத்துவதற்கான வழியைத் திறக்கக்கூடிய, நிலைத்தன்மையில் ஒரு சாதனை இது என ஆய்வாளர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். டாக்டர் யான் ஃபோகல்சாங் தலைமையிலான அட்டோசெகண்ட் நுண்ணோக்கி ஆய்வுக் குழு மேற்கொண்ட இந்த ஆய்வு, Applied Physics B — Lasers and Optics இதழில் வெளியாகியுள்ளது.

ஸ்வீடனின் லண்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு பெற்ற அன் லூய்லியர் தலைமையிலான குழுவுடன் இணைந்து பணியாற்றிய இந்த ஆய்வுக் குழு, ஒளித் துடிப்பின் மின்காந்த அலையில் உச்சங்களும் பள்ளங்களும் துல்லியமாக எங்கு அமைகின்றன என்பதை நிர்ணயிக்கும் "கேரியர்-என்வலப் ஃபேஸ்" (CEP) எனும் பண்பில் கவனம் செலுத்தியது. "துடிப்பை ஒரு குறுகிய ஒளிப்பளிச்சாக நினைத்துக் கொள்ளலாம்; அதில் சில உச்சங்களும் பள்ளங்களும் மட்டுமே இடம்பெறும்" என ஓல்டன்பர்க் ஆய்வுக் குழுவின் முனைவர் பட்ட மாணவியும், இந்த ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியருமான கேட்ரின் மையர் தெரிவித்தார். "அந்த பளிச்சிடலுக்குள் இந்த உச்சங்களும் பள்ளங்களும் எங்கு அமைகின்றன என்பதை CEP தீர்மானிக்கிறது" என்றார் அவர். CEP நிலையாக இல்லையென்றால், ஒவ்வொரு துடிப்பும் அடுத்ததில் இருந்து வேறுபட்டிருக்கும் என்றும், துடிப்புக்குள்ளான புலன்களைச் சார்ந்த கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சோதனைகளை மேற்கொள்ள முடியாமல் போகும் என்றும் அவர் விளக்கினார்.

மனிதக் கண்ணுக்குப் புலப்படாத அகச்சிவப்பு ஒளியைப் பயன்படுத்தி, மைக்ரோ செகண்டுகள் முதல் பல மணிநேரங்கள் வரையிலான காலஅளவுகளில் CEP-ஐ நிலையாக வைத்திருக்க ஆய்வாளர்களால் முடிந்தது. வெப்பநிலை மாற்றங்கள், காற்று அசைவுகள், சிறு அதிர்வுகள் ஆகியவற்றுக்குக் கூட CEP மிக உணர்திறன் கொண்டது என்பதால், இந்த நிலைத்தன்மை தங்களையே வியப்பில் ஆழ்த்தியதாக மையர் தெரிவித்தார். இதை அடைவதற்காக, ஓல்டன்பர்க்கின் அட்டோசெகண்ட் ஆய்வகத்தில் சுமார் 100 கண்ணாடிகள் மற்றும் பிற ஒளியியல் கருவிகளைக் கொண்டு தனிப்பயன் லேசர் அமைப்பை ஆய்வுக் குழு கட்டமைத்தது.

லேசர் துடிப்புக்கு எலக்ட்ரான்கள் எவ்வாறு எதிர்வினையாற்றுகின்றன என்பதில் CEP-இல் ஏற்படும் ஒரு சிறிய மாற்றமே பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும் என மையர் தெரிவித்தார்; ஊஞ்சல் எந்தத் திசையில் ஆடும் என்பதைத் துல்லியமாக நேரம் பார்த்துச் செய்யும் ஒரு தள்ளுதல் தீர்மானிப்பதைப் போன்றது இது என்று அவர் ஒப்பிட்டார். இந்தப் புதிய அமைப்பில் அடையப்பட்ட நிலைத்தன்மை, முன்பு எந்த அளவீட்டு சமிக்ஞையும் கிடைக்காத எலக்ட்ரான் கட்டுப்பாடு தொடர்பான சோதனைகளை இப்போது சாத்தியமாக்குகிறது.