Обнаружено, что электрон-фононные взаимодействия в кристаллах квантуются фундаментальной константой

Исследование, опубликованное в журнале Chemical Physics Impact под руководством Масаэ Такахаси из Университета Тохоку, показывает, что сила электрон-фононной связи всегда является целым кратным постоянной тонкой структуры, умноженной на постоянную Больцмана. Другими словами, в ходе каждого взаимодействия передаётся примерно одна из 137 частей энергии фонона. Высокая точность измерений электрон-фононной связи была достигнута благодаря передовой терагерцовой спектроскопии, которая исследует колебания в диапазоне энергий от инфракрасного до микроволнового. Данное исследование раскрывает универсальное квантовое правило, управляющее взаимодействием электронов с колебаниями решетки внутри кристаллов.

Новая методика измерения постоянной тонкой структуры

При прохождении через тонкую пленку направление поляризации света совершает квантовый скачок. После прохождения световая волна колеблется в другом направлении, чем раньше. И когда вычисляется величина этого скачка, появляется поразительный результат: квант этого углового изменения и есть постоянная тонкой структуры. «Таким образом, у нас есть прямой доступ к чему-то совершенно необычному: кванту вращения», — говорит Андрей Пименов. «Постоянная тонкой структуры сразу становится видимой в виде угла». Исследование было опубликовано в Applied Physics Letters.