Attosekundpulseravsløre hemmelighetene til tidsforsinkelse
Forskere i USA har ved hjelp av attosekundpulser avslørt ny informasjon omfotoelektrisk effekt: denfotoelektrisk utslippforsinkelsen er opptil 700 attosekunder, mye lengre enn tidligere forventet. Denne siste forskningen utfordrer eksisterende teoretiske modeller og bidrar til en dypere forståelse av interaksjonene mellom elektroner, noe som fører til utvikling av teknologier som halvledere og solceller.
Den fotoelektriske effekten refererer til fenomenet at når lys skinner på et molekyl eller et atom på en metalloverflate, samhandler fotonet med molekylet eller atomet og frigjør elektroner. Denne effekten er ikke bare et av de viktige grunnlagene for kvantemekanikk, men har også en dyp innvirkning på moderne fysikk, kjemi og materialvitenskap. På dette feltet har imidlertid den såkalte fotoemisjonsforsinkelsen vært et kontroversielt tema, og ulike teoretiske modeller har forklart det i ulik grad, men det har ikke blitt dannet en enhetlig konsensus.
Ettersom feltet av attosecond-vitenskap har forbedret seg dramatisk de siste årene, tilbyr dette nye verktøyet en enestående måte å utforske den mikroskopiske verdenen på. Ved nøyaktig å måle hendelser som skjer på ekstremt korte tidsskalaer, er forskere i stand til å få mer informasjon om partiklers dynamiske oppførsel. I den siste studien brukte de en serie røntgenpulser med høy intensitet produsert av den koherente lyskilden ved Stanford Linac Center (SLAC), som varte bare en milliarddels sekund (attosekundet), for å ionisere kjerneelektronene og "spark" ut av det eksiterte molekylet.
For å analysere banene til disse frigjorte elektronene ytterligere, brukte de individuelt begeistretlaserpulserå måle emisjonstidene til elektronene i forskjellige retninger. Denne metoden tillot dem å nøyaktig beregne de signifikante forskjellene mellom de forskjellige momentene forårsaket av interaksjonen mellom elektronene, og bekreftet at forsinkelsen kunne nå 700 attosekunder. Det er verdt å merke seg at denne oppdagelsen ikke bare validerer noen tidligere hypoteser, men også reiser nye spørsmål, noe som gjør at relevante teorier må revurderes og revideres.
I tillegg fremhever studien viktigheten av å måle og tolke disse tidsforsinkelsene, som er avgjørende for å forstå eksperimentelle resultater. Innen proteinkrystallografi, medisinsk bildebehandling og andre viktige applikasjoner som involverer interaksjon av røntgenstråler med materie, vil disse dataene være et viktig grunnlag for å optimalisere tekniske metoder og forbedre bildekvaliteten. Derfor planlegger teamet å fortsette å utforske den elektroniske dynamikken til forskjellige typer molekyler for å avsløre ny informasjon om elektronisk oppførsel i mer komplekse systemer og deres forhold til molekylær struktur, og legge et mer solid datagrunnlag for utvikling av relaterte teknologier i fremtiden.
Innleggstid: 24. september 2024