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Simulações numéricas de controle coerente de campo forte em hidrogênio atômico usando feixes de vetores azimutais. Crédito: Revisão Física X (2020). DOI: 10.1103 / PhysRevX.10.011063
Uma equipe combinada de pesquisadores da Universidade de Ottawa e do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá desenvolveu uma nova maneira de gerar campos magnéticos fortes e rápidos usando pulsos de laser. Em seu artigo publicado na revista Physical Review Letters , os pesquisadores descrevem sua nova técnica e as maneiras como ela pode ser usada.
Nos últimos anos, os campos magnéticos se tornaram mais importantes em diversas áreas de pesquisa, incluindo a medicina. Mas um meio para gerar campos magnéticos fortes rapidamente está atrasado. Nesse novo esforço, os pesquisadores descobriram uma maneira de superar os problemas associados às tentativas anteriores de acelerar a geração do campo magnético .
O novo trabalho baseia-se em tentativas anteriores de usar lasers para acelerar o processo - esses experimentos costumam ser usados para empurrar elétrons no plasma em torno de um loop, mas esses dispositivos requerem lasers muito fortes, disponíveis apenas em alguns locais de pesquisa. Além disso, em tentativas anteriores de usar lasers, os pesquisadores apontaram seus lasers configurados como um vórtice óptico em um gás. Os pesquisadores com esse novo esforço propõem um raio laser de vetor azimutal. Nesse sistema, as linhas do campo elétrico devem ter a forma de círculos em torno de um eixo central do feixe. O sistema é mais intenso na parte em forma de anel da região. Isso deve permitir o envio de um elétron ao redor do anel, gerando um campo magnético na direção do feixe. A idéia dos pesquisadores também introduz um segundo laser com uma frequência ajustada para o dobro da do primeiro feixe. Isso muda o tempo do processo, permitindo que os elétrons se movam quando o campo está no auge.
Simulações de sua idéia mostraram que, se um pulso de laser principal de 11,3 microjoules fosse usado e um pulso dobrado em frequência de 1,9 microjoule fosse adicionado como o segundo laser , o sistema seria capaz de ativar um campo de 8 Tesla em apenas 50 femtossegundos. Essa configuração, observam os pesquisadores, pode ser usada em ambientes típicos de laboratório, embora observem que provavelmente destruiria amostras magnéticas em estudo. Eles sugerem que esses problemas podem ser reduzidos, afastando as amostras do campo magnético. Eles sugerem ainda que os dispositivos construídos usando suas idéias poderiam ser usados para optoeletrônicos que exigem comutadores rápidos.
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Informações da revista: Cartas de Revisão Física , Revisão Física X
Mais informações: Shawn Sederberg et al. Impulsos magnéticos de Terahertz à escala de Tesla, Revisão física X (2020). DOI: 10.1103 / PhysRevX.10.011063
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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and
Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se
membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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