Simulações numéricas de controle coerente de campo forte em hidrogênio atômico usando feixes vetoriais azimutais. Crédito: Revisão Física X (2020). DOI:10.1103 / PhysRevX.10.011063
Uma equipe combinada de pesquisadores da Universidade de Ottawa e do National Research Council Canada desenvolveu uma nova maneira de gerar campos magnéticos fortes e rápidos usando pulsos de laser. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , os pesquisadores descrevem sua nova técnica e as formas como ela pode ser usada.
Nos últimos anos, campos magnéticos se tornaram mais importantes em uma variedade de áreas de pesquisa, incluindo medicamentos. Mas um meio de gerar campos magnéticos fortes está rapidamente atrasado. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram uma maneira de superar os problemas associados às tentativas anteriores de acelerar a geração do campo magnético.
O novo trabalho baseia-se em tentativas anteriores de usar lasers para acelerar o processo - esses experimentos foram normalmente usados para empurrar elétrons no plasma em torno de um loop, mas tais dispositivos requerem lasers muito fortes que estão disponíveis apenas em alguns locais de pesquisa. Também, em tentativas anteriores de usar lasers, pesquisadores apontaram seus lasers configurados como um vórtice óptico em um gás. Os pesquisadores com este novo esforço, em vez disso, propõem um feixe de laser de vetor azimutal. Em tal sistema, as linhas do campo elétrico devem ter a forma de círculos em torno de um eixo central do feixe. O sistema é mais intenso na parte em forma de anel da região. Isso deve permitir o envio de um elétron ao redor do anel, gerar um campo magnético na direção do feixe. A ideia dos pesquisadores também introduz um segundo laser com uma frequência ajustada para o dobro do primeiro feixe. Isso muda o tempo do processo, permitindo que os elétrons se movam quando o campo está em seu pico.
Simulações de sua ideia mostraram que, se um pulso de laser principal de 11,3 microjoule fosse usado e um pulso de frequência dupla de 1,9 microjoule fosse adicionado como o segundo laser, o sistema seria capaz de ligar um campo de 8 Tesla em apenas 50 femtossegundos. Tal configuração, os pesquisadores observam, pode ser usado em ambientes típicos de laboratório, embora eles notem que provavelmente destruiria as amostras magnéticas em estudo. Eles sugerem que esses problemas podem ser reduzidos movendo as amostras para mais longe do campo magnético. Eles ainda sugerem que os dispositivos construídos com suas idéias podem ser usados para optoeletrônica que exija interruptores rápidos.
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