27.07.2013

Физики научились 'видеть' сквозь алюминий

Немецкие физики подобрали условия, которые делают алюминий прозрачным для рентгеновского излучения. Статья с описанием работы вышла в журнале Nature Physics. Основные выводы приводит New Scientisit.

В "обычном" состоянии - при нормальных температуре и давлении - алюминий представляет собой решетку из ионов, между которыми относительно свободно перемещаются электроны. Высокоэнергетическое излучение (например, в рентгеновском диапазоне) способно "выбить" электроны из внешней оболочки ионов. Фотон при этом процессе поглощается. В нормальных условиях опустевшее место очень быстро заполняется другим электроном, пришедшим из "моря" свободных электронов.

Чтобы сделать алюминий прозрачным для рентгена, авторы новой работы использовали чрезвычайно мощный лазер FLASH, работающий в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах. Он способен "сорвать" электроны со всех ионов в алюминиевой пластинке до того, как вакантные места снова заполнятся. Исчезновение электронов вызывает перераспределение всей электронной оболочки каждого иона. Мощности лазера не хватает для того, чтобы нарушить новую конфигурацию. Наличие у ионов такой "защиты" препятствует поглощению фотонов рентгеновского излучения, и они свободно проходят сквозь металл.

Алюминий способен находиться в "прозрачном" состоянии всего доли наносекунды. По прошествии этого времени энергия, полученная электронами, передается ионам, и они начинают "отталкиваться" друг от друга.

Авторы полагают, что полученное ими новое состояние алюминия может быть похожим на состояние металлов в центре планет-гигантов. В перспективе ученые собираются более детально изучить свойства "прозрачного" алюминия.

Источники:

1. Lenta.Ru