Известия Алтайского государственного университета (Mar 2022)
Физические основы субатомных аттосекундных квантовых технологий аккумулирования энергии в материалах
Abstract
Рассматривается текущий момент развития физических основ субатомных квантовых технологий с использованием сверхкоротких аттосекундных импульсов энергии, лежащих в диапазоне электромагнитных волн жесткого ультрафиолета и мягкого рентгена. Они необходимы для емкого и обратимого накопления энергии без разрушения материалов аккумуляторами наноэлектромеханической системы (НЭМС) супраатомного масштаба с линейными размерами от 0.1 нм до 10 нм и субатомной толщиной граничных интерфейсов до 0.1 нм. В статье проведено сопоставление физических основ используемых в настоящее время фемтосекундных квантовых технологий и разрабатываемых аттосекундных квантовых технологий. Последние являются нацеленными на достижение более высоких показателей в емкости, управляемости и эффективности квантовых накопителей энергии в материалах за счет гибридного характера квантовых электронных возбуждений. В отличие от фемтосекундных, аттосекундные квантовые накопители энергии должны использовать на два-три порядка более жесткие и короткие импульсы электромагнитного ультрафиолетового или рентгеновского излучения. Реакции вещества на импульсы оптического диапазона излучения описываются в квантовой фемтохимии. В случае аттосекундных импульсов проявляются нелинейные эффекты накопления импульсов энергии высоковозбужденными квантово-запутанными субатомными парами электронов. Голдстоуновские конденсаты бозонных пар электронов формируют интерфейсные оболочки компактных полостей квантово-размерного резонатора НЭМС. Гибридные электронные возбуждения НЭМС — специфика нелинейного квантового субатомного отклика материалов на воздействие аттосекундных импульсов жесткого ультрафиолета и мягкого рентгена. Их аттосекундная физика — основа разработки новых субатомных аттосекундных квантовых технологий аккумулирования энергии в материалах.
Keywords
