Nákvæmni mælingastofnun framfarir í fræðilegri rannsókn á vökva Terahertz bylgjumyndunarkerfum

Terahertz bylgjur eru dýrmætar í samskipta- og myndgreiningarforritum. Ólínuleg víxlverkun ofurhraðra leysigeisla með sterku sviði við efni er ein mikilvægasta leiðin til að mynda terahertzbylgjur. Tilrauna- og fræðilegar rannsóknir sem tengjast terahertz-myndandi miðlum eins og plasma, gasi og kristöllum eru tiltölulega vel rannsakaðar. Hins vegar hefur ekki verið greint frá því að fljótandi vatn, sem er mjög sterkt frásogandi miðill fyrir terahertz-bylgjur, myndar terahertz-bylgjur. Árið 2017 kom í ljós að terahertz-bylgjur geislast meira en frásogast þegar vökvafilmuþykktin eða vökvageislaþvermálið er minnkað niður í míkrómetrakvarða. Þetta opnaði nýja stefnu í rannsóknum á fljótandi terahertz bylgju.
Undanfarin ár hafa komið fram tilraunaskýrslur á sviði fljótandi terahertzbylgna, en fleiri fyrirbæri sem sést hafa í tilraunaskyni eru ólík niðurstöðum annarra miðla. Til dæmis: einlita leysisvið getur í raun myndað fljótandi terahertz bylgjur, en gasmiðillinn krefst ákveðins fasamismun tveggja lita leysisins; afrakstur fljótandi terahertz bylgjunnar er í réttu hlutfalli við orku akstursleysisins, en í gasmiðlinum er ferningssamband; á ákveðnu sviði vökva terahertz bylgjunnar eykst afrakstur með aukningu púlsbreidd leysisins, en hið gagnstæða er satt um gasmiðilinn; í tveggja lita leysidrifinu, fljótandi terahertz bylgjan Ómótað merki kemur fram í fljótandi terahertz bylgjunni sem knúin er áfram af tveggja lita leysir, á meðan ekkert svipað merki sést í gasmiðlinum. Fræðileg rannsókn á flóknum og röskuðum vökvafasakerfum hefur alltaf verið erfitt vandamál og erfitt er að útskýra ofangreind fyrirbæri með kenningum sem fyrir eru. Vísindamenn geta aðeins útskýrt nokkrar stórsæjar tilraunaniðurstöður við háan ljósstyrk byggt á fyrri plasmalíkönum og viðmótsáhrifum.
Nýlega lögðu Bian Xuebin, vísindamaður við Institute of Precision Measurement Science and Technological Innovation (IPMSI) Kínversku vísindaakademíunnar (CAS), og Li Zhengliang, doktorsnemi, fram tilfærslustraumslíkan til að búa til fljótandi terahertzbylgjur, sem getur kerfisbundið útskýrt röð frávika sem komu fram í ofangreindum tilraunum. Eðlismyndin af smásæja vélbúnaðarlíkaninu er sýnd á myndinni: röskuð uppbygging vökvans gerir rafeindabylgjupakkann staðbundinn, en orka ytri rafeinda mismunandi sameinda færist af umhverfinu og ytri rafeindir mismunandi sameinda. undir aðgerð sterksviðs leysisins gangast undir stökk til að mynda tilfærslustrauma í ósamhverfa kerfinu. Orkumunur þessara stökka er á terahertz orkusvæðinu, sem aftur geislar út terahertz bylgjur. Á sama tíma sýnir þessi vinna að skammtaáhrif atómkjarna gegnir lykilhlutverki og spáir því að terahertzgeislun geti rannsakað samsætuáhrif vökva.
Ofangreindar niðurstöður eru önnur fræðileg framvinda liðs Xuebin Bian á sviði fljótandi fasa sterksviðs ofurhraðrar hreyfifræðirannsókna, eftir hinu háharmoníska tölfræðilegu hækkun og lækkun líkani. Tengdar rannsóknarniðurstöður voru birtar í Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) undir heitinu Terahertz geislun sem orsakast af breytingastraumum í vökva. Rannsóknarvinnan var studd af National Key Research and Development Program of China, National Natural Science Foundation of China, og áætluninni um stöðugan stuðning ungra teyma á grunnrannsóknarsvæðum Kínversku vísindaakademíunnar.

Skýringarmynd af fljótandi terahertz bylgjumyndun