Attosekundes impulsi atklāj laika kavēšanās noslēpumus

Attosekundes impulsiatklāt laika kavēšanās noslēpumus
Amerikas Savienoto Valstu zinātnieki ar attosekundes impulsu palīdzību atklājuši jaunu informāciju parfotoelektriskais efekts:fotoelektriskā emisijakavēšanās ir līdz 700 attosekundēm, kas ir daudz ilgāka nekā iepriekš gaidīts. Šis jaunākais pētījums izaicina esošos teorētiskos modeļus un veicina dziļāku izpratni par elektronu mijiedarbību, kā rezultātā tiek izstrādātas tādas tehnoloģijas kā pusvadītāji un saules baterijas.
Fotoelektriskais efekts attiecas uz parādību, ka, kad gaisma spīd uz molekulas vai atoma uz metāla virsmas, fotons mijiedarbojas ar molekulu vai atomu un atbrīvo elektronus. Šis efekts ir ne tikai viens no svarīgākajiem kvantu mehānikas pamatiem, bet arī dziļi ietekmē mūsdienu fiziku, ķīmiju un materiālu zinātni. Tomēr šajā jomā tā sauktais fotoemisijas aiztures laiks ir bijis strīdīgs temats, un dažādi teorētiskie modeļi to ir izskaidrojuši dažādās pakāpēs, taču vienota vienprātība nav izveidojusies.
Tā kā attosekundes zinātnes joma pēdējos gados ir dramatiski uzlabojusies, šis jaunais rīks piedāvā vēl nebijušu veidu, kā izpētīt mikroskopisko pasauli. Precīzi mērot notikumus, kas notiek ārkārtīgi īsā laika posmā, pētnieki var iegūt vairāk informācijas par daļiņu dinamisko uzvedību. Jaunākajā pētījumā viņi izmantoja virkni augstas intensitātes rentgenstaru impulsu, ko radīja koherentais gaismas avots Stenfordas Linakas centrā (SLAC), kas ilga tikai sekundes miljarddaļu (attosekundi), lai jonizētu kodola elektronus un “izsit” no satrauktās molekulas.
Lai turpinātu analizēt šo atbrīvoto elektronu trajektorijas, viņi izmantoja individuāli satrauktilāzera impulsilai izmērītu elektronu emisijas laikus dažādos virzienos. Šī metode ļāva viņiem precīzi aprēķināt būtiskās atšķirības starp dažādiem momentiem, ko izraisīja mijiedarbība starp elektroniem, apstiprinot, ka kavēšanās var sasniegt 700 attosekundes. Ir vērts atzīmēt, ka šis atklājums ne tikai apstiprina dažas iepriekšējās hipotēzes, bet arī rada jaunus jautājumus, tādēļ attiecīgās teorijas ir jāpārskata un jāpārskata.
Turklāt pētījumā uzsvērts, cik svarīgi ir izmērīt un interpretēt šos laika kavējumus, kas ir būtiski, lai izprastu eksperimentālos rezultātus. Olbaltumvielu kristalogrāfijā, medicīniskajā attēlveidošanā un citos svarīgos lietojumos, kas saistīti ar rentgenstaru mijiedarbību ar vielu, šie dati būs svarīgs pamats tehnisko metožu optimizēšanai un attēlveidošanas kvalitātes uzlabošanai. Tāpēc komanda plāno turpināt pētīt dažādu veidu molekulu elektronisko dinamiku, lai atklātu jaunu informāciju par elektronisko uzvedību sarežģītākās sistēmās un to saistību ar molekulāro struktūru, ieliekot stabilāku datu pamatu saistīto tehnoloģiju attīstībai. nākotnē.