Kiemelkedő tudományos és közéleti munkássága elismeréseként Kroó Norbert akadémikust kérték fel, hogy elsőként tartson előadást Charles H. Townes (1915-2015) Nobel-díjas amerikai fizikus emlékére. Az eseményre a Texasi A&M Egyetemen januárban rendezendő nagyszabású tanácskozáson, a 2016-os kvantumelektronikai konferencián kerül sor.
Charles H. Townes 1954-ben építette meg a lézer elődjét, a mézert, később a szintén Nobel-díjas Arthur Schawlow-val felvázolták a lézer működési elvét. Munkásságáért 1964-ben két szovjet fizikussal – Alekszandr Prohorovval és Nyikolaj Baszovval – megosztott fizikai Nobel-díjban részesült. A lézer forradalmasította a tudományt, a gyógyítást, a kommunikációt, de Townes maga is számos alkalmazási területet talált találmánya számára, például kollégáival elsőként észlelte lézeres mérésekkel az összetett molekulákat a világűrben, és határozta meg a Tejútrendszer központját elfoglaló fekete lyuk tömegét.
Óriási megtiszteltetés, hogy elsőként kértek fel ennek a különleges emlékelőadásnak a megtartására
– mondta Kroó Norbert, aki a meghívást legújabb kutatási eredményeivel hozza összefüggésbe. A magyar fizikusnak munkatársaival ugyanis a szobahőmérsékletű szupravezetés területén sikerült előrelépést elérnie.
A szupravezetés olyan fizikai jelenség, amelynek során egyes anyagok nagyon alacsony hőmérsékleten, általában mínusz 200 Celsius fok alatt, elvesztik az elektromos ellenállást, kizárják magukból a mágneses mezőt, az állapot további jellemzője, hogy az elektronok párba rendeződve mozognak.
Egy új típusú fénnyel foglalkozom, az úgynevezett felületi plazmonok természetét igyekszem tisztázni, amelyekre nem vonatkozik több, a ‘rendes’ fényre érvényes korlátozás.
A felületi plazmonok a fém felületén lévő vezetési elektronoknak a lézerfény segítségével gerjesztett hullámszerű mozgása. Kísérleteik során a felületi plazmonokat rendkívül vékony, 50 nanométer, vagyis 500 atom vastagságú, áttetsző aranyrétegben, nagyon intenzív és igen rövid ideig tartó lézerimpulzusokkal hozzák létre.
A lézerimpulzus intenzitása négyzetcentiméterre vetítve körülbelül 15-16-szor haladja meg a teljes magyar villamosenergia-fogyasztást, azonban csupán a másodperc tizedmilliárdod részéig tart. Erre azért van szükség, hogy ne melegedjen túlságosan fel a felület, ne égjen le róla az anyag, de azért is, mert ilyen ultrarövid impulzusok alkalmazásánál minden a szokásostól eltérően történik
– vázolta kísérleteit Kroó Norbert.
Eddig körülbelül 10 olyan bizonyítékot sikerült találnia, amelyek egyértelműen alátámasztják a szupravezető állapot létrejöttét. Így például az ultrarövid lézerimpulzusok hatására az elektronok párba rendeződtek, ami a szupravezetés egyik kritériuma. Meghatározták az elektronpárok spektrumát és kilépési sebességét, továbbá sikerült a mágneses mező „kiszorítására” utaló adatokat is mérniük.
A Kroó Norbert által a nanoszerkezetek vizsgálatára kifejlesztett közeli tér pásztázó alagútmikroszkóp segítségével az is kiderült, hogy ez a szupravezető állapot 100 milliószor hosszabb ideig maradt fenn, mint az alkalmazott lézerimpulzus időtartama.
A létrehozott fény szempontjából ez szinte örök élet
– mondta Kroó Norbert. A legújabb méréseik szerint az intenzív lézerimpulzusok hatására megváltoznak az új típusú fény tulajdonságai.
Ez a tulajdonságváltozás még az új típusú fénytől is független, már a szupravezető állapot létrejötte előtt és annak megszűnte után is fennáll.
A lehetséges alkalmazásokra vonatkozó kérdésre felelve Kroó Norbert elmondta, hogy eredményeik a méréstechnikában, vagy például az információs technológiákban hasznosíthatók, de még előre nem látható felhasználásokra is lehet számítani.
Charles Townes a lézer elvét felfedezve azt mondta, hogy egy megoldás keresi az alkalmazásokat. Itt is arról van szó, hogy egy megoldás keresi az alkalmazásokat
– mondta Kroó Norbert.
