Precizitāte pārspēj gandrīz 30-gadu pasaules rekordu! Zinātnieki novēro spintroniku ar lāzera fokusu

Zinātnieki nesen ir sasnieguši vēl nebijušu detalizācijas pakāpi elektronu novērošanā precizitātes eksperimentos, pateicoties saviem novatoriskajiem pētījumiem, izmantojot lāzera fokusēšanas tehnoloģiju.
Nesen kodolfiziķi no ASV Enerģētikas departamenta Tomasa Džefersona Nacionālās paātrinātāja iekārtas panāca lielu izrāvienu: viņiem izdevās gandrīz 30 gadus pārspēt pasaules rekordu paralēlās griešanās mērījumos elektronu starā (saukti par elektronu staru polarizācijas mērījumiem).
Šis nozīmīgais sasniegums nodrošina stabilu pamatu virknei augsta profila eksperimentu Džefersona laboratorijā, kas sola radīt nozīmīgus jaunus atklājumus fizikā.
Žurnāla Physical Review C jaunākajā numurā Jefferson Lab pētnieki sadarbībā ar zinātniskajiem lietotājiem ziņo par saviem mērījumiem. Šie rezultāti ir precīzāki nekā etalonmērījumi, kas iegūti SLAC lielā detektora (SLD) eksperimentā, kas tika veikts 1994-1995 SLAC Nacionālajā paātrinātāja laboratorijā Menloparkā, Kalifornijā.
Deivs Gaskels, eksperimentālais kodolfiziķis Džefersona laboratorijā un darba līdzautors, sacīja: "Neviens nekad nav spējis tik precīzi izmērīt elektronu stara polarizāciju nevienā laboratorijā jebkur pasaulē. Tas ir etalons, nevis tikai Komptona polarizācijas metodei, bet jebkurai elektronu polarizācijas mērīšanas tehnikai."
Komptona polarizācijas metode ir metode elektronu stara polarizācijas mērīšanai, nosakot fotonus (gaismas daļiņas, kuras izkliedē lādētas daļiņas, piemēram, elektroni). Šo izkliedes fenomenu, kas pazīstams kā Komptona efekts, var realizēt lāzera un elektronu stara sadursmē.
Gan elektroniem, gan fotoniem ir īpašība, ko sauc par spinu, kuras aprakstīšanai fiziķi izmanto leņķisko impulsu. Spin ir raksturīga daļiņām, piemēram, elektroniem, līdzīga masai vai lādiņam. Kad daļiņas noteiktu laiku griežas vienā virzienā, šo daudzumu sauc par polarizāciju. Fiziķiem ir ļoti svarīgi saprast šīs polarizācijas galveno īpašību, pētot matēriju vissīkākajās mērogos.
Marks Makrejs Daltons, cits Džefersona laboratorijas fiziķis un darba līdzautors, to grafiski salīdzina ar: "Padomājiet par elektronu staru kā instrumentu, ko izmantojat lietu mērīšanai, piemēram, lineālu. Vai šis lineāls ir collās vai milimetros? ir jāsaprot šis lineāls, lai saprastu jebkuru mērījumu. Pretējā gadījumā jūs neko nevarat izmērīt."
Zinātnieki sasniedza īpaši augstu precizitāti kalcija rādiusa eksperimenta (CREX) laikā, veicot svina rādiusa eksperimentu (PREX-II) kopā ar kalcija rādiusa eksperimentu (CREX), lai zondētu vidēji smagu atomu un smago atomu kodolus, lai saprastu. to "neitronu apvalku" struktūra.
Visbeidzot, Kalcija rādiusa eksperimenta (CREX) laikā viņi nepārtraukti mērīja elektronu stara polarizāciju ar Komptona polarizācijas metodi ar precizitāti {{0}},36%. Tas pārsniedz SLAC SLD eksperimentā norādītos 0,5%.
Pārspējot pasaules precizitātes rekordu un padziļināti izpētot spintroniku, zinātnieki ir ienesuši jaunus sasniegumus un iespējas fizikas jomā. Šis novatoriskais pētījums ne tikai parāda lāzera fokusēšanas tehnoloģijas jaudīgo potenciālu, bet arī ieliek stabilu pamatu turpmākiem eksperimentiem un atklājumiem.