Лідер вищої освіти України

Лідер вищої освіти України

Прикарпатський національний університет отримав Гран-Прі «Лідер вищої освіти України»

Запобігання корупції

Запобігання корупції

В університеті діє "Гаряча лінія" з ректором та телефон довіри

Навчання в Польщі

Навчання в Польщі

Через Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника

Рейтинг Scopus 2017

Рейтинг Scopus 2017

Прикарпатський національний університет вже третій рік поспіль отримує високі показники в рейтингу Scopus

 Міжнародний науковий центр

Міжнародний науковий центр "Обсерваторія"

  Відновлення на горі Піп Іван      

c_680_500_16777215_00_images_naukova-robota_2017_555.jpgКоли потужне рентгенівське випромінювання "освітлює" матеріали або великі молекули, електрони вибиваються із своїх місць біля ядра атома. Впродовж довгого часу вчені вважали, що вибитий електрон і позитивно заряджена "дірка" в електронній оболонці атома утворюють квазічастинку під назвою "внутрішньоатомний екситон", подібний до звичайних екситонів, що утворюються в напівпровідникових матеріалах. Проте до останнього часу у вчених не було жодного доказу існування цих внутрішньоатомних екситонів. Основна проблема виявлення та вивчення властивостей і поведінки внутрішньоатомних екситонів полягає в тому, що час життя цих квазічастинок дуже малий і для їх вивчення не підходять технології та прилади, що використовуються для вивчення звичайних екситонів у напівпровідниках.

Тим не менше, групі вчених з Інститута квантової оптики Макса Планка вдалося зафіксувати факт існування внутрішньоатомних екситонів і визначити динаміку їх руху в режимі реального часу. Для цього вчені використовували спалахи рентгену тривалістю в кілька сотень аттосекунд (1 аттосекунда = 0,000000000000000001 секунд), що супроводжувалися спалахами світла з співставною тривалістю.

У результаті використання надсуперперкоротких спалахів учені отримали надвисокошвидкісну камеру, яка виявилася здатною зробити перші в історії науки знімки внутрішньоатомних екситонів, що виникають у діоксиді кремнію. Ключовим моментом фіксації існування внутрішньоатомних екситонів стала розроблена в минулому році установка, здатна виробляти атсосекундні спалахи світла, точно синхронізовані з спалахами рентгенівського випромінювання.

"У нашому експерименті ми використовували спалахи рентгенівського випромінювання для утворення внутрішньоатомних екситонів у частинках твердих матеріалів. Оптичні аттосекудні імпульси дозволили нам побачити рух цих екситонів у режимі реального часу", - розповідає Жюльен Бертран (Julien Bertrand), один з дослідників, - "Комбінація двох надшвидкісних технологій дозволила нам зробити знімки екситонів, час "життя" яких не перевищує 750 аттосекунд". "Крім того, що нам удалося зафіксувати факт існування внутрішньоатомних екситонів і стежити за їх рухом, ми змогли отримати масу інформації про основні властивості цих квазічастинок", - розповідає доктор Елеффераос Гулілмакіс (Dr. Eleftherios Goulielmakis), керівник наукової групи, - "Наша технологія є першою надшвидкісною рентгенівською технологією, яка дозволяє вивчати квазічастинки в їх природних часових рамках ".

В даний час дослідницька група Гулілмакіса розглядає можливість застосування цих технологій для вивчення інших швидкоплинних процесів, що відбуваються на межах частинок із твердих матеріалів. Можливо, що завдяки цій технології буде зроблено нові відкриття, здатні здійснити революцію в області електроніки, нанотехнологій та нових матеріалів.