Attosekundové impulzyodhaliť tajomstvá časového oneskorenia
Vedci v Spojených štátoch s pomocou attosekundových impulzov odhalili nové informácie ofotoelektrický efekt:fotoelektrická emisiaoneskorenie je až 700 attosekúnd, oveľa dlhšie, ako sa pôvodne očakávalo. Tento najnovší výskum spochybňuje existujúce teoretické modely a prispieva k hlbšiemu pochopeniu interakcií medzi elektrónmi, čo vedie k vývoju technológií, ako sú polovodiče a solárne články.
Fotoelektrický efekt sa týka javu, že keď svetlo svieti na molekulu alebo atóm na kovovom povrchu, fotón interaguje s molekulou alebo atómom a uvoľňuje elektróny. Tento efekt nie je len jedným z dôležitých základov kvantovej mechaniky, ale má hlboký vplyv aj na modernú fyziku, chémiu a vedu o materiáloch. V tejto oblasti je však takzvaný čas oneskorenia fotoemisie kontroverznou témou a rôzne teoretické modely ho vysvetľujú v rôznej miere, ale nedospelo sa k jednotnému konsenzu.
Keďže oblasť attosekundovej vedy sa v posledných rokoch dramaticky zlepšila, tento vznikajúci nástroj ponúka bezprecedentný spôsob, ako preskúmať mikroskopický svet. Presným meraním udalostí, ktoré sa vyskytujú v extrémne krátkych časových intervaloch, sú výskumníci schopní získať viac informácií o dynamickom správaní častíc. V najnovšej štúdii použili sériu vysokointenzívnych röntgenových impulzov produkovaných zdrojom koherentného svetla v Stanford Linac Center (SLAC), ktoré trvali iba miliardtinu sekundy (attosekundy), na ionizáciu jadrových elektrónov a „vykopnúť“ zo vzrušenej molekuly.
Na ďalšiu analýzu trajektórií týchto uvoľnených elektrónov použili individuálne excitovanélaserové impulzyna meranie doby vyžarovania elektrónov v rôznych smeroch. Táto metóda im umožnila presne vypočítať významné rozdiely medzi rôznymi momentmi spôsobenými interakciou medzi elektrónmi, čím sa potvrdilo, že oneskorenie môže dosiahnuť 700 attosekúnd. Stojí za zmienku, že tento objav nielen potvrdzuje niektoré predchádzajúce hypotézy, ale vyvoláva aj nové otázky, a preto je potrebné príslušné teórie znovu preskúmať a revidovať.
Okrem toho štúdia zdôrazňuje dôležitosť merania a interpretácie týchto časových oneskorení, ktoré sú rozhodujúce pre pochopenie experimentálnych výsledkov. V proteínovej kryštalografii, medicínskom zobrazovaní a iných dôležitých aplikáciách zahŕňajúcich interakciu röntgenových lúčov s hmotou budú tieto údaje dôležitým základom pre optimalizáciu technických metód a zlepšenie kvality zobrazenia. Preto tím plánuje pokračovať v skúmaní elektronickej dynamiky rôznych typov molekúl s cieľom odhaliť nové informácie o elektronickom správaní v zložitejších systémoch a ich vzťahu s molekulárnou štruktúrou, čím sa položí pevnejší dátový základ pre vývoj súvisiacich technológií. v budúcnosti.
Čas odoslania: 24. septembra 2024