Interferómetro d'electrons
Un interferómetro d'electrons[1] és un dispositiu que genera interferència utilisant la funció d'ona dels electrons per a realisar medicions d'alta precisió.
Descripció general
[editar | editar còdic]l'interferometría utilisa el principi de superposició per a realisar medicions. El paquet d'ones d'electrons es dividix en una superposició de dos trayectòries. Menudes diferències en les trayectòries creen una diferència de fase entre cada porció de la superposició d'electrons. L'interferència d'abdós mitats de la superposició crea un patró de franges d'interferència. La medició d'estes franges proporciona un mig quantificable per a caracterisar l'intensitat de l'interacció.[2]
Ya que els electrons estan carregats, es repelixen entre sí, lo que dificulta l'anàlisis teòric en comparació a fonts sense càrrega, com neutrons o àtoms.[3] Per a obtindre alta precisió, la llongitut d'ona de De Broglie deu ser menuda, lo que favorix als neutrons o àtoms (més pesats) pel seu major massa.[4] Per lo tant, molts experiments d'alta precisió ampren interferómetros atòmics basats en l'efecte Sagnac.[5]
Història
[editar | editar còdic]El primer interferómetro d'electrons va ser desenrollat per Gottfried Möllenstedt i Heinrich Düker en 1955, utilisant un biprisma d'electrons (una versió del biprisma de Fresnel adaptada para fas d'electrons).[6][7] Este dispositiu va permetre dividir i recombinar fas d'electrons coherents, observant-se per primera volta franges d'interferència d'electrons similars a les observades en òptica clàssica en llum.[8]
Una fita important va ser el desenroll de la holografía electrònica per Dennis Gabor en 1948 (per la que va rebre el Premi Nobel de Física en 1971),[9] que utilisa principis interferométricos per a registrar l'amplitut i fase d'ones electròniques. Posteriorment, Akira Tonomura i els seus colaboradors en el Laboratori d'Investigació Fonamental de Hitachi varen realisar contribucions pioneres en interferometría electrònica d'alta coherència, demostrant l'acumulació del efecte Aharonov-Bohm i realisant observacions directes de llínees de fluix magnètic cuantizado en superconductores.[10][11]
En la década de 1990 i principis de la década de 2000, es varen desenrollar interferómetros d'electrons basats en estructures semiconductoras de tamany nanométrico, com els interferómetros d'anell de punt quàntic i els interferómetros de vora quàntica (quàntum edge), que permeten estudiar fenomens d'interferència quàntica en sistemes electrònics confinats.[12][13]
Vore també
[editar | editar còdic]- Interferómetro atòmic
- Holografía electrònica
- Efecte Aharonov-Bohm
- Biprisma d'electrons
- Interferómetro de Ramsey
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Physical Review Letters.96(1)
- 016804.doi:10.1103/PhysRevLett.96.016804.
- ↑ Briegel, Hans J. (2020). «3 (Electron Interferometry)», Introduction to Quàntum Interferometry, Springer. ISBN 978-3-540-26070-7.
- ↑ Tonomura, Akira (2018). «5 (Electron Interferometry)», Electron Holography, 3.ª edició, Springer. ISBN 978-3540645559.
- ↑ (2009).Reviews of Modern Physics.81(3)
- 1051–1129.doi:10.1103/RevModPhys.81.1051.
- ↑ (2001).Comptes Rendus de l'Académie dones Sciences - Séries IV - Physics.2(4)
- 509-530.doi:10.1016/S1296-2147(01)01194-7.
- ↑ (1955).Zeitschrift für Physik.141(1-2)
- 41-52.doi:10.1007/BF01332802.
- ↑ Tonomura, Akira (1999). «2 (Historical Background)», Electron Holography, 2.ª edició, Springer. ISBN 978-3540645559.
- ↑ (1991).Journal of Physics D: Applied Physics.24(6)
- 849-857.doi:10.1088/0022-3727/24/6/001.
- ↑ (1948).Nature.161(4098)
- 777-778.doi:10.1038/161777a0.
- ↑ (1986).Physical Review Letters.56(8)
- 792-795.doi:10.1103/PhysRevLett.56.792.
- ↑ (2006).Journal of Physics: Conference Series.38(1)
- 1-8.doi:10.1088/1742-6596/38/1/001.
- ↑ (1995).Physical Review Letters.74(20)
- 4047-4050.doi:10.1103/PhysRevLett.74.4047.
- ↑ (2003).Nature.422(6930)
- 415-418.doi:10.1038/nature01503.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Interferómetro de electrones» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.