Impulsy attosekundoweujawnić sekrety opóźnienia czasu
Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych, wykorzystując impulsy attosekundowe, ujawnili nowe informacje na tematefekt fotoelektryczny:tenemisja fotoelektrycznaopóźnienie wynosi do 700 attosekund, znacznie dłużej niż wcześniej oczekiwano. Najnowsze badania kwestionują istniejące modele teoretyczne i przyczyniają się do głębszego zrozumienia oddziaływań między elektronami, co prowadzi do rozwoju technologii takich jak półprzewodniki i ogniwa słoneczne.
Efekt fotoelektryczny odnosi się do zjawiska, w którym gdy światło pada na cząsteczkę lub atom na powierzchni metalu, foton oddziałuje z cząsteczką lub atomem i uwalnia elektrony. Efekt ten jest nie tylko jednym z ważnych fundamentów mechaniki kwantowej, ale ma również głęboki wpływ na współczesną fizykę, chemię i materiałoznawstwo. Jednak w tej dziedzinie tak zwany czas opóźnienia fotoemisji był tematem kontrowersyjnym, a różne modele teoretyczne wyjaśniały go w różnym stopniu, ale nie wytworzono jednolitego konsensusu.
Ponieważ dziedzina nauki attosekundowej uległa w ostatnich latach znacznemu rozwojowi, to nowe narzędzie oferuje niespotykany dotąd sposób eksploracji mikroskopijnego świata. Poprzez precyzyjne pomiary zdarzeń zachodzących w niezwykle krótkich skalach czasowych, naukowcy są w stanie uzyskać więcej informacji o dynamicznym zachowaniu cząstek. W najnowszych badaniach wykorzystali serię impulsów rentgenowskich o wysokiej intensywności wytwarzanych przez spójne źródło światła w Stanford Linac Center (SLAC), które trwały zaledwie miliardową część sekundy (attosekundę), aby zjonizować elektrony rdzenia i „wyrzucić” wzbudzoną cząsteczkę.
Aby dokładniej przeanalizować trajektorie tych uwolnionych elektronów, wykorzystano pojedynczo wzbudzone elektronyimpulsy laseroweaby zmierzyć czasy emisji elektronów w różnych kierunkach. Ta metoda pozwoliła im dokładnie obliczyć znaczące różnice między różnymi momentami spowodowanymi przez interakcję między elektronami, potwierdzając, że opóźnienie może osiągnąć 700 attosekund. Warto zauważyć, że to odkrycie nie tylko potwierdza niektóre wcześniejsze hipotezy, ale także stawia nowe pytania, sprawiając, że istotne teorie muszą zostać ponownie zbadane i zrewidowane.
Ponadto badanie podkreśla znaczenie pomiaru i interpretacji tych opóźnień czasowych, które są kluczowe dla zrozumienia wyników eksperymentów. W krystalografii białek, obrazowaniu medycznym i innych ważnych zastosowaniach obejmujących interakcję promieni rentgenowskich z materią dane te będą ważną podstawą optymalizacji metod technicznych i poprawy jakości obrazowania. Dlatego zespół planuje kontynuować badanie dynamiki elektronicznej różnych typów cząsteczek w celu ujawnienia nowych informacji na temat zachowania elektronicznego w bardziej złożonych systemach i ich związku ze strukturą molekularną, kładąc solidniejszy fundament danych dla rozwoju powiązanych technologii w przyszłości.
Czas publikacji: 24-09-2024