Des physiciens ont développé un nouveau paradigme pour la microscopie quantique


  • FrançaisFrançais



  • Les physiciens de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) ont conçu un cadre qui permet aux scientifiques d’observer les interactions entre la lumière et les électrons à l’aide d’un microscope électronique à balayage traditionnel. La procédure est considérablement moins chère que la technologie utilisée jusqu’à présent et permet également un plus large éventail d’expériences. Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans la revue Lettres d’examen physique.

    L’ordinateur quantique n’est qu’un exemple de l’importance de comprendre les processus fondamentaux qui sous-tendent les interactions entre les photons et les électrons. Combiné à des impulsions laser ultra-courtes, il est possible de mesurer comment les photons modifient l’énergie et la vitesse des électrons. Cette microscopie électronique induite par les photons (PINEM) reposait jusqu’à présent entièrement sur les microscopes électroniques à transmission (MET). Bien que ceux-ci aient la résolution nécessaire pour localiser des atomes individuels, ils sont cependant considérablement plus chers que les microscopes électroniques à balayage (MEB), et leur chambre d’échantillonnage est extrêmement petite, seulement quelques millimètres cubes.

    Mesurer les différences jusqu’à quelques centaines de millièmes d’un tout

    Des chercheurs de la chaire de physique des lasers du professeur Peter Hommelhoff ont maintenant réussi à modifier un SEM traditionnel pour mener des expériences PINEM. Ils ont conçu un spectromètre spécial basé sur les forces magnétiques qui est intégré directement dans le microscope. Le principe sous-jacent est que le champ magnétique détourne plus ou moins les électrons en fonction de leur vitesse. En utilisant un détecteur qui transforme les collisions d’électrons en lumière, une lecture précise de cette déviation est donnée. La méthode permet aux chercheurs de mesurer même les plus petits changements d’énergie, jusqu’à des différences de seulement quelques centaines de millièmes de la valeur d’origine – suffisamment pour différencier la contribution d’un seul quanta d’énergie lumineuse – un photon.

    Un plus large éventail d’expériences possibles à l’avenir

    La découverte des physiciens d’Erlangen est pionnière à plus d’un titre. D’un point de vue financier, pouvoir rechercher des interactions photon-électron sans utiliser le TEM, qui coûte plusieurs millions d’euros, pourrait rendre la recherche plus accessible. De plus, comme la chambre d’un SEM a généralement un volume allant jusqu’à 20 centimètres cubes, une gamme d’expériences beaucoup plus large est désormais possible, car des composants optiques et électroniques supplémentaires tels que des lentilles, des prismes et des miroirs peuvent être placés directement à côté des échantillons. . Les chercheurs s’attendent à ce que dans quelques années, l’ensemble du domaine des expériences quantiques microscopiques passe du TEM au SEM.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

    N'oubliez pas de voter pour cet article !
    1 étoile2 étoiles3 étoiles4 étoiles5 étoiles (No Ratings Yet)
    Loading...
    mm

    La Rédaction

    L'équipe rédactionnelle

    Laisser un commentaire

    Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.