Impulsy attosekundoweujawnić sekrety opóźnienia czasowego
Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych, za pomocą impulsów attosekundowych, ujawnili nowe informacje na tematefekt fotoelektryczny:tenemisja fotoelektrycznaOpóźnienie sięga nawet 700 attosekund, znacznie dłużej niż wcześniej oczekiwano. Najnowsze badania podważają istniejące modele teoretyczne i przyczyniają się do głębszego zrozumienia oddziaływań między elektronami, prowadząc do rozwoju technologii takich jak półprzewodniki i ogniwa słoneczne.
Efekt fotoelektryczny odnosi się do zjawiska, w którym światło padające na cząsteczkę lub atom na powierzchni metalu powoduje interakcję fotonu z tą 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 tzw. opóźnienie fotoemisji jest tematem kontrowersyjnym, a różne modele teoretyczne wyjaśniają go w różnym stopniu, ale nie udało się wypracować jednolitego konsensusu.
Wraz z dynamicznym rozwojem nauki attosekundowej w ostatnich latach, to nowe narzędzie oferuje bezprecedensowy sposób eksploracji świata mikroskopowego. Dzięki precyzyjnym pomiarom zdarzeń zachodzących w ekstremalnie krótkich skalach czasowych, naukowcy są w stanie uzyskać więcej informacji na temat dynamicznego zachowania cząstek. W najnowszych badaniach wykorzystali serię impulsów promieniowania rentgenowskiego o wysokiej intensywności, wytwarzanych przez spójne źródło światła w Centrum Akceleratora Linowego Stanforda (SLAC), trwających zaledwie jedną miliardową sekundy (attosekundę), aby zjonizować elektrony w rdzeniu i „wyrzucić” wzbudzoną cząsteczkę.
Aby dokładniej przeanalizować trajektorie uwolnionych elektronów, wykorzystano pojedynczo wzbudzone elektronyimpulsy laserowedo pomiaru czasów emisji elektronów w różnych kierunkach. Metoda ta pozwoliła im dokładnie obliczyć istotne różnice między poszczególnymi momentami wywołanymi interakcją elektronów, potwierdzając, że opóźnienie może sięgać 700 attosekund. Warto zauważyć, że to odkrycie nie tylko potwierdza niektóre wcześniejsze hipotezy, ale także stawia nowe pytania, co sprawia, że istotne teorie wymagają ponownego zbadania i rewizji.
Ponadto badanie podkreśla wagę pomiaru i interpretacji tych opóźnień czasowych, które są kluczowe dla zrozumienia wyników eksperymentów. W krystalografii białek, obrazowaniu medycznym i innych ważnych zastosowaniach obejmujących interakcję promieniowania rentgenowskiego z materią, dane te będą stanowić istotną podstawę optymalizacji metod technicznych i poprawy jakości obrazowania. Dlatego zespół planuje kontynuować badania dynamiki elektronowej różnych typów cząsteczek, aby uzyskać nowe informacje na temat zachowania elektronów w bardziej złożonych układach i ich związku ze strukturą molekularną, tworząc solidniejsze podstawy dla rozwoju powiązanych technologii w przyszłości.
Czas publikacji: 24.09.2024