Fizicienii au descoperit un nou proces de amplificare a r\u0103spunsului unui material fotocomutabil la un puls laser prin efecte elastice cooperative. C\u00e2nd absorb un foton, unele molecule \u00ee\u0219i pot schimba propriet\u0103\u021bile optice (cum ar fi cele care dau culoarea cristalului), propriet\u0103\u021bile magnetice sau chiar volumul.<\/p>\n
Av\u00e2nd o durat\u0103 mai scurt\u0103 de o picosecund\u0103 (10-12<\/sup> sau 0.000000000001 secunde), aceast\u0103 transformare are loc \u00een acela\u0219i mod atunci c\u00e2nd molecula este izolat\u0103 \u00een solu\u021bie sau atunci c\u00e2nd este situat\u0103 \u00eentr-un cristal. Cu toate acestea, \u00eentr-un cristal supus unui puls ultrarapid laser, cre\u0219terea volumului unui num\u0103r mare de moleculele datorit\u0103 absorb\u021biei de fotoni rezult\u0103 \u00een generarea unei deform\u0103ri mecanice \u00een re\u021beaua cristalin\u0103. Fizicieni ai facult\u0103\u021bii noastre \u0219i colegi de la Institutul de Fizic\u0103 din Rennes (IPR, CNRS \/ Univ. Rennes 1) au ar\u0103tat c\u0103 exist\u0103 un cuplaj elastic\u0103 \u00eentre moleculele care amplific\u0103 efectul pulsului laser atunci c\u00e2nd este suficiente moleculele sunt fotoexcitate.<\/p>\n Aceast\u0103 particularitate a acestor materiale cristaline conduce la comutarea unui num\u0103r mult mai mare de molecule dec\u00e2t atunci c\u00e2nd acestea sunt izolate unele de altele. R\u0103sp\u00e2ndirea unui \u201d\u0219oc elastic\u201d prin re\u021beaua cristalin\u0103 modific\u0103 de asemenea starea magnetic\u0103, rezisten\u021ba dar \u0219i culoarea cristalelor deschiz\u00e2nd calea pentru noi dispozitive fotocomutabile cu timpi foarte scur\u021bi de r\u0103spuns \u0219i pu\u021bin consumatoare de energie. Pentru a studia acest fenomen, fizicienii au folosit nanocristale cu dimensiuni de 300 nm formate din molecule fotomagnetice.<\/p>\n Ei au excitat probe din aceste materiale folosind un impuls laser cu o durat\u0103 de c\u00e2teva femtosecunde (10-15<\/sup> secunde) care ini\u021biaz\u0103 transformarea simultan\u0103 a unei p\u0103r\u021bi a moleculelor. \u00cen acela\u0219i timp, cercet\u0103torii au m\u0103surat evolu\u021bia \u00een timp a cantit\u0103\u021bii de molecule transformate dup\u0103 absorb\u021bia pulsului laser. Aceste m\u0103suri arat\u0103 existen\u021ba unui efect de prag \u00een func\u021bie de energia luminoas\u0103 absorbit\u0103 de cristal. C\u00e2nd mai mult de 3% din molecule sunt excitate, aceast\u0103 transformare se auto-amplific\u0103 de mai mult de 10 ori, num\u0103rul moleculelor transformate ating\u00e2nd mai mult de 30% din totalul lor.<\/p>\n Pentru a \u00een\u021belege acest fenomen, cercet\u0103torii din Ia\u0219i au dezvoltat un model teoretic ce \u021bine seama de interac\u021biunile elastice dintre molecule. Atunci c\u00e2nd un foton este absorbit de o molecul\u0103, aceasta \u00ee\u0219i cre\u0219te volumul, iar acest fapt se reflect\u0103 \u00eentr-o cre\u0219tere a presiunii exercitat\u0103 asupra sa de moleculele vecine f\u0103c\u00e2nd-o s\u0103 se \u00eentoarc\u0103 rapid la starea sa ini\u021bial\u0103.<\/p>\n Dar aceast\u0103 molecul\u0103 dilatat\u0103 exercit\u0103 de asemenea o presiune asupra re\u021belei ce o \u00eenconjoar\u0103. C\u00e2nd se transform\u0103 simultan suficiente molecule, \u00eenainte de a avea timp s\u0103 se relaxeze \u2013 ceea ce este posibil numai folosind un laser cu pulsuri foarte scurte \u2013 ele creeaz\u0103 \u00eempreun\u0103 o presiune negativ\u0103 care preia controlul \u00een re\u021bea atr\u0103g\u00e2nd transformarea altor molecule \u00een starea de volum mai mare. Acest lucru este deosebit de eficient \u00eentr-un nanomaterial \u00een care expansiunea volumului are loc \u00een mai pu\u021bin de o nanosecund\u0103.<\/p>\n Un foton transform\u0103 \u00een medie p\u00e2n\u0103 la 5 molecule. Cu alte cuvinte, este nevoie de 5 ori mai pu\u021bin\u0103 energie pentru a transforma o molecul\u0103. Amplificarea \u00eencepe atunci c\u00e2nd densitatea moleculelor excitate este suficient de mare \u00eenc\u00e2t s\u0103 poat\u0103 interac\u021bioneaz\u0103 pe distan\u021be apropiate. Acest nou\u0103 metod\u0103 de control a materialelor prin lumin\u0103 deschide drumul spre o larg\u0103 gam\u0103 de aplica\u021bii ale materialelor fotoactive care sunt sensibile la schimb\u0103ri de volum.<\/p>\n Detalii suplimentare in articolul publicat in Nature Materials<\/a>:<\/p>\n Bertoni, R; Lorenc, M; Cailleau, H; Tissot, A; Laisney, J; Boillot, ML; Stoleriu, L; Stancu, A; Enachescu, C; Collet, E<\/strong> Elastically driven cooperative response of a molecular material impacted by a laser pulse<\/em><\/a> NATURE MATERIALS, Volume: 15, Pages: 606, DOI: 10.1038\/NMAT4606, JUN 2016<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Fizicienii au descoperit un nou proces de amplificare a r\u0103spunsului unui material fotocomutabil la un puls laser prin efecte elastice cooperative. C\u00e2nd absorb un foton, unele molecule \u00ee\u0219i pot schimba propriet\u0103\u021bile optice (cum ar fi cele care dau culoarea cristalului), propriet\u0103\u021bile magnetice sau chiar volumul. Av\u00e2nd o durat\u0103 mai scurt\u0103 de o picosecund\u0103 (10-12 sau 0.000000000001 secunde), aceast\u0103\u2026 Read More »<\/a><\/span><\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"parent":6398,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-6484","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.phys.uaic.ro\/old\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/6484","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.phys.uaic.ro\/old\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.phys.uaic.ro\/old\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.phys.uaic.ro\/old\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.phys.uaic.ro\/old\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6484"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.phys.uaic.ro\/old\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/6484\/revisions"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.phys.uaic.ro\/old\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/6398"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.phys.uaic.ro\/old\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6484"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}