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Física
Nuevo Tipo de Estallidos de Luz
4 de
Septiembre de 2007.
 Investigadores
del Laboratorio Nacional de Brookhaven han generado pulsos sumamente
cortos de luz, los más intensos de su tipo producidos hasta ahora, y
podrían demostrar ser valiosísimos para sondear el movimiento ultraveloz
de los átomos y los electrones.
Los pulsos de luz usados en los experimentos están en la franja de los
terahercios del espectro electromagnético, entre la banda de las
microondas y la de los infrarrojos, fuera por tanto de la franja de la
luz visible.
Los científicos envían paquetes muy apretados de electrones, casi a la
velocidad de luz, a través de un campo magnético, para producir la
radiación del orden de los terahercios a un billón (un millón de
millones) de ciclos por segundo. Esta radiación electromagnética o "luz"
en el sentido amplio de la palabra, la hace especialmente valiosa para
la investigación de moléculas biológicas y para la obtención de
imágenes, yendo desde la detección de tumores hasta aplicaciones de
seguridad pública.
El equipo de Brookhaven busca ahora extender los usos potenciales para
este tipo de luz aumentando la potencia de los pulsos individuales, una
meta perseguida desde hace mucho tiempo por los científicos en este
campo. Arrojando el haz de electrones proveniente de un acelerador sobre
un espejo de aluminio, los investigadores produjeron pulsos de un solo
ciclo de 100 microjulios, la más alta energía lograda hasta la fecha en
estas condiciones con radiación de la franja de los terahercios.
Esta nueva tecnología proporciona a los investigadores una potente
herramienta para estudiar el desplazamiento de los electrones en un
material, los cuales se mueven en cuestión de femtosegundos, o los
átomos, que se mueven en cuestión de picosegundos.
"La meta es de hecho conocer mejor las propiedades de los materiales",
explica el investigador Yuzhen Shen, autor principal del estudio. Y pone
como ejemplo la necesidad de averiguar qué sucede en escalas ínfimas del
tiempo cuando la luz, la electricidad, o el sonido pasan a través de un
sólido.
Usando esta fuerte luz, los investigadores pueden desencadenar procesos
moleculares como la catálisis o la conmutación electrónica (importante
para desarrollar los medios de almacenamiento de datos) y ver sus
mecanismos en acción en escalas de tiempo muy cortas.
El equipo también encontró algo sorprendente: La intensidad de los
pulsos del orden de los terahercios es tan grande que introduce un
fenómeno conocido como Modulación de Fase Cruzada. Ésta es la primera
vez que dicho fenómeno ha sido observado en los pulsos de un solo ciclo
del orden de los terahercios. Aprender a controlar esta característica
podría llevar a otras tecnologías para fuentes de luz.
Información adicional en:
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