Attosekundni impulzirazkrivajo skrivnosti časovnega zamika
Znanstveniki v ZDA so s pomočjo atosekundnih impulzov razkrili nove informacije ofotoelektrični učinek: thefotoelektrična emisijazakasnitev je do 700 atosekund, kar je veliko dlje, kot je bilo pričakovano. Ta najnovejša raziskava izziva obstoječe teoretične modele in prispeva k globljemu razumevanju interakcij med elektroni, kar vodi k razvoju tehnologij, kot so polprevodniki in sončne celice.
Fotoelektrični učinek se nanaša na pojav, da ko svetloba sveti na molekulo ali atom na kovinski površini, foton interagira z molekulo ali atomom in sprosti elektrone. Ta učinek ni le eden od pomembnih temeljev kvantne mehanike, ampak ima tudi velik vpliv na sodobno fiziko, kemijo in znanost o materialih. Vendar pa je bil na tem področju tako imenovani zakasnitveni čas fotoemisije kontroverzna tema in različni teoretični modeli so ga razložili v različnih stopnjah, vendar ni bilo oblikovanega enotnega soglasja.
Ker se je področje znanosti o atosekundah v zadnjih letih dramatično izboljšalo, to nastajajoče orodje ponuja način brez primere za raziskovanje mikroskopskega sveta. Z natančnim merjenjem dogodkov, ki se zgodijo v izjemno kratkih časovnih skalah, lahko raziskovalci pridobijo več informacij o dinamičnem obnašanju delcev. V najnovejši študiji so uporabili serijo visokointenzivnih rentgenskih impulzov, ki jih je proizvedel koherentni svetlobni vir v centru Stanford Linac Center (SLAC), ki je trajal le milijardo sekunde (atosekunda), za ionizacijo jedrnih elektronov in »brcne« iz vzbujene molekule.
Za nadaljnjo analizo trajektorij teh sproščenih elektronov so uporabili individualno vzbujenolaserski impulziza merjenje emisijskih časov elektronov v različnih smereh. Ta metoda jim je omogočila natančen izračun znatnih razlik med različnimi trenutki, ki jih povzroča interakcija med elektroni, kar je potrdilo, da lahko zamuda doseže 700 atosekund. Treba je omeniti, da to odkritje ne potrjuje le nekaterih prejšnjih hipotez, ampak odpira tudi nova vprašanja, zaradi česar je treba ustrezne teorije ponovno preučiti in revidirati.
Poleg tega študija poudarja pomen merjenja in interpretacije teh časovnih zakasnitev, ki so ključne za razumevanje eksperimentalnih rezultatov. V kristalografiji beljakovin, medicinskem slikanju in drugih pomembnih aplikacijah, ki vključujejo interakcijo rentgenskih žarkov s snovjo, bodo ti podatki pomembna osnova za optimizacijo tehničnih metod in izboljšanje kakovosti slikanja. Zato namerava ekipa še naprej raziskovati elektronsko dinamiko različnih vrst molekul, da bi razkrila nove informacije o elektronskem vedenju v kompleksnejših sistemih in njihovem odnosu z molekularno strukturo, s čimer bi postavila trdnejše temelje podatkov za razvoj sorodnih tehnologij. v prihodnosti.
Čas objave: 24. septembra 2024