Az alagúthatás új megnyilvánulását mutatták ki
Fontos új felfedezést közölt az alagúthatással kapcsolatban az ELKH Wigner Fizikai Kutatóközpont (Wigner FK) Dombi Péter által vezetett Ultragyors Nanooptika Lendület Kutatócsoportja. A kísérletek során a kutatóknak sikerült nagyságrendekkel megnövelni az alkalmazott lézerfény elektromos terét, ezáltal az alagúthatásnak egy új megnyilvánulását tudták kimutatni. Az eredmények hozzájárulhatnak új nanooptikai eszközök létrehozásához vagy innovatív elektronforrások kialakításához; az erről szóló tanulmány a Nano Letters című vezető nemzetközi nanotudományi folyóiratban jelent meg.
Az alagúthatás fontos velejárója a kvantummechanikai jelenségeknek, amelyek forradalmasították a fizikát a huszadik században. Lényege, hogy egy elektron akkor is képes áthatolni egy előtte álló akadályon ‒ úgynevezett potenciálgáton ‒, ha a klasszikus fizika szabályai szerint nincs hozzá elegendő energiája. A jelenséget először az 1920-as években említették, ezt követően számos tudós foglalkozott vele. Az elmúlt hetven-nyolcvan évben összesen öt Nobel-díjat osztottak ki olyan kutatóknak, akik munkájuk során az alagúthatással kapcsolatos eredményt értek el, vagy hozzá kapcsolódó gyakorlati alkalmazást fejlesztettek ki. Ilyen volt például a pásztázó alagútmikroszkóp megalkotása, amellyel nanométeres pontossággal lehet különböző felületeket vizsgálni, írja az ELKH.
Az alagúthatást korszerű lézerekkel is el lehet érni. A Wigner FK munkatársai kísérleteikhez olyan lézerfényt használtak, amelyben a lézernyaláb átmérője egy átlagos hajszál huszadrésze. A lézerfény energiájának térbeli koncentrációját a kutatók egy a mintán jelen lévő arany nanorészecskék által okozott nanooptikai jelenség segítségével növelték tovább. A folyamat során sikerült nagyságrendekkel megnövelni a lézerfény elektromos terét, ezáltal az alagúthatásnak egy új megnyilvánulását tudták kimutatni.
A kutatók által vizsgált tartományban az elektronok részben a kvantummechanika szabályai szerint viselkednek, vagyis alagutazni tudnak egy előttük álló falon (potenciálgáton) keresztül, ugyanakkor olyan tulajdonságokat is mutatnak, amelyek alapján hagyományos viselkedésükre lehet következtetni.
