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新研究:电离水导致的电子振荡可产生太赫兹辐射

CHEN

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光对原子和分子的电离是产生带负电荷的自由电子和带正电荷的母离子的基本物理过程。如果电离液态水,自由电子经历了一系列的超快过程,失去能量,最终定位在液体中一个新的位置。

德国马克斯·玻恩研究所的研究人员现在已经观察到太赫兹(THz)范围的辐射,这是在电子定位过程中开始的。他们在最近一期《物理评论快报》第126卷第097401期(2021年)中报告称,太赫兹辐射可以持续40皮秒,根据液体中的电子浓度,它显示的频率在0.2和1.5太赫兹之间。

太赫兹波是指频率在0.1~10 THz(波长为3000~30μm)范围内的电磁波,该波段能够覆盖半导体、等离子体,有机体和生物大分子等物质的特征谱。利用该频段可以加深和拓展人类对物理学、化学、天文学、信息学和生命科学中一些基本科学问题的认识。

发射的太赫兹波来源于溶剂化电子及其水壳层的振荡。振荡频率由液体环境对这个量子系统施加的局部电场决定。向液体中加入水合电子会改变局域场,从而引起振荡频率随电子浓度的变化。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.097401


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