چاپ

فيزيکدانان معمولا از ابزارهاي طيف‌سنجي براي بررسي شيوه تعامل نور با گاز، مايع يا جامد استفاده مي‌کنند. اين روش inelastic توصيف مي‌شود و در آن انرژي نور به خاطر تماس با ماده تغيير مي‌کند.

رضواني نراقي و اعضاي ديگر تيم علمي به رهبري پروفسور "آريستيد دوگاريو" (Aristide Dogariu) روشي جديد براي شناسايي چنين تعاملي در لايه منفردي از اتم‌ها ارائه داده‌اند. اين فرآيند به خاطر اندازه کوچک اتم بي‌نهايت دشوار است و در شيوه جديد انرژي نور بدون تغيير مي‌ماند.

مطالعه جديد نشان مي‌دهد حتي در سطح اتمي، اندازه‌گيري آماري نورمحور داراي قابليت‌هاي عملي است که رويکردهاي سنتي از داشتن اين توانايي‌ها محرومند.

اين نخستين آزمايش از اين نوع بر روي لايه منفردي از اتم‌هاست و در آن، تيم علمي از گرافن که ماده‌اي دوبعدي و بلوري است، استفاده کرد.

تکنيک دانشمندان شامل شفاف کردن تصادفي(random) تک‌لايه‌ اتم از همه جهت‌هاي ممکن و سپس تحليل چگونگي تاثير گذاشتن نارسايي‌ها و نقص‌هاي(defect) ريز در سطح اتمي بر ويژگي‌هاي آماري نور ورودي بود.

اين آزمايش نه تنها روشي ساده براي ارزيابي خصوصيت‌هاي ساختاري مواد دو بعدي در اختيار محققان مي‌گذارد بلکه ابزاري جديد نيز براي کنترل ويژگي‌هاي پيچيده تشعشع نوري در مقياس‌هاي زيرطول موج ارائه مي‌دهد.

گرافن و مواد دو بعدي ديگر ويژگي‌هايي دارند که فيزيکدانان در تلاش براي استفاده از آن‌ها در ساخت صفحه‌ نمايش‌ها، باتري‌ها، خازن‌ها، سلول‌هاي خورشيدي و مواد ديگر هستند.

با اين حال، کارآيي آن‌ها به خاطر وجود ناخالصي محدود مي‌شود و يافتن نارسايي‌هاي اتمي نيازمند تکنيک‌هاي ميکروسکوپي پيشرفته است که استفاده از آن‌ها گاها غيرعملي است.

تحقيق تيم دانشگاه فلوريداي مرکزي، شيوه‌اي کارآمدتر را براي شناسايي اين نارسايي‌ها ارائه مي‌دهد و به پيشرفت‌هاي جديدي در علم فيزيک خواهد انجاميد.

کشف اين نکته که يک لايه منفرد اتم، ويژگي‌هاي نور و تشعشع الکترومغناطيسي را تغيير مي‌دهد، داراي مضامين مهمي براي کنترل کردن نور در مقياس‌هاي زير طول موج در ابزار نوري مانند ال‌اي‌دي‌ها و سلول‌هاي فتوولتائيکي است.

جزئيات اين دستاورد علمي در Optica قابل مشاهده است.