Darbas publikuotas recenzuojamame leidinyje „Applied Physics Letters“.
Teraherciniu vadinamas 0,1–1 mm bangos ilgio elektromagnetinis spinduliavimas. Tai plataus diapazono bangos, elektromagnetinių bangų spektre esančios tarp infraraudonojo ir mikrobangų diapazono. Galingi terahercinio spinduliavimo šaltiniai yra dalelių greitintuvai, girotronai ir galingi lazeriai. Nedidelės galios terahercinį spinduliavimą galima kurti elektrooptiniu efektu, potencialų šaltinį sužadinant femtosekundiniu lazeriu. Šiuo atveju kaip šaltiniai paprastai naudojami kietieji kūnai, plazma ir netgi vandens garai. Tuo tarpu buvo manoma, kad skysčių, įskaitant vandenį, panaudoti neįmanoma, nes jie spinduliavimą šiame diapazone praktiškai visiškai sugeria.
Naujuoju tyrimu fizikams pavyko šią problemą išspręsti ir sukurti įtaisą, kuriuo užregistravo vandens terahercinį spinduliavimą. Kad sužadintojo spinduliavimo pats vanduo nesugertų, kaip šaltinis buvo naudojamas plonas (177µm) vandens sluoksnis. Spinduliavimo sužadinimui mokslininkai naudojo į vandens plėvelę sufokusuotą femtosekundinį lazerį.
Užregistruotų terahercinių bangų dažnis – nuo 0,1 iki 3 THz. Paaiškėjo, kad vandens spinduliavimo savybės gan pastebimai skiriasi nuo kuriamo, tarkime, oro plazma. Visų pirma, jis nėra monochromatinis. Antra, kuriamo terahercinio spinduliavimo parametrai gan stipriai priklauso nuo sužadinančio spinduliavimo parametrų: kuriamų bangų poliarizacija tiesiogiai priklauso nuo sužadinančiojo spinduliavimo poliarizacijos, o terahercinio spinduliavimo energija auga, kuo ilgiau veikia lazeris ir tiesiogiai priklauso nuo sužadinančiojo lazerio spindulio energijos. Mokslininkai tvirtina, kad šių savybių žinomais terahercinio spinduliavimo kūrimo mechanizmais aprašyti negalima, tad tai pastūmės toliau tirti skystus terahercinio ir infraraudonojo spinduliavimo šaltinius.
Tyrėjai mano, kad apie terahercinio spinduliavimo šaltinių skysčio pagrindu kūrimą kalbėti kol kas per anksti, tačiau jei anksčiau inžinieriai vandens naudojimo tokiuose įrenginiuose stengėsi išvengti, tai dabar galima jį laikyti perspektyviu tokio spinduliavimo šaltiniu.
Jei mokslininkams pavyks sukurti terahercinio spinduliavimo šaltinį vandens pagrindu, tai padėtų supaprastinti ir sumažinti prietaisus, kurie paskui galėtų būti naudojami tieks moksliniais tikslais, pavyzdžiui, spektroskopijoje ar kosmoso tyrimuose, tiek ir žemiškesniems tikslams, tarkime, bagažo skenavimui, laikančiųjų konstrukcijų mechaninio stiprumo vertinimui ir net viščiukų embrionų lyties nustatymo.
