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美國探索出一種探測電流新方法

日期：2025-08-14 17:47
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摘要：

美國探索出一種探測電流新方法。美國堪薩斯大學的物理學助教趙輝(音譯)和教授朱迪·吳等人在超快激光實驗室進行了這項實驗。他們發(fā)現(xiàn)，高能激光器發(fā)出的光照射在一種包含有移動電子的材料上時，會產(chǎn)生不同顏色的光。在實驗中，他們仔細研究了纖薄的砷化鎵晶體材料，該材料廣泛應用于高速電子學和高速光子學。通過朝整塊晶體施加電壓，他們讓電子以特定的速度在晶體內(nèi)流動。用人眼看不見的紅外激光脈沖照射該晶體，會產(chǎn)生人眼可見的紅光，這正是二次諧波產(chǎn)生過程出現(xiàn)的信號。
他們還發(fā)現(xiàn)，紅光的亮度與電子的速度成比例，也就是說電子運動速度越快，紅光越亮；而當電子沒有直接運動時，沒有紅光出現(xiàn)。趙輝表示：“通過探測紅光，我們能**測量電子的速度，電子不需要同其他樣本接觸；我們也不會干擾電子的活動。在此項研究之前，現(xiàn)有探測實驗技術都基于電流有三個效應：它能為系統(tǒng)充電、改變系統(tǒng)的溫度并產(chǎn)生磁場。而科學家*新發(fā)現(xiàn)，電流還具有光子效應，這種使用激光研究電流的新方法完全基于這一*新效應。”
研究人員表示，新方法有望改善現(xiàn)今的很多可再生能源技術，諸如太陽能電池、人工光合作用以及水分解等，因為這些技術都依靠對電流進行探測。而且，能更好“閱讀”電子運動的傳感器可能會成為下一代手機和計算機的基礎。
**次工業(yè)**一百多年來，電子定向運動產(chǎn)生的電流、電力使人類生產(chǎn)生活發(fā)生了巨變。然而，對于電子定向運動速度這個決定電流強弱的重要物理量，科研人員之前只能通過系統(tǒng)溫度、磁場等效應來間接測量。這就好比通過拍照和后期比對來確定物體的移動速度，程序繁瑣且費時費力?？茖W家的*新發(fā)現(xiàn)，不僅能將電子速度轉(zhuǎn)化為更為直觀的光學信息，更為重要的是使測量方法手段更加簡便?？梢粤舷?，有了電子速度的“雷達測速儀”，小小電子將被激發(fā)出更多“潛能”。