Attoszekundumos impulzusokFelfedi az időeltolódás titkait
Az Egyesült Államok tudósai attoszekundumos impulzusok segítségével új információkat tártak fel a ...-ról.fotoelektromos hatás: afotoelektromos emisszióA késleltetés akár 700 attoszekundumot is elérhet, ami jóval hosszabb a korábban vártnál. Ez a legújabb kutatás megkérdőjelezi a meglévő elméleti modelleket, és hozzájárul az elektronok közötti kölcsönhatások mélyebb megértéséhez, ami olyan technológiák fejlesztéséhez vezet, mint a félvezetők és a napelemek.
A fotoelektromos hatás arra a jelenségre utal, hogy amikor egy fémes felületen lévő molekulára vagy atomra fény esik, a foton kölcsönhatásba lép a molekulával vagy atommal és elektronokat szabadít fel. Ez a hatás nemcsak a kvantummechanika egyik fontos alapja, hanem mélyreható hatással van a modern fizikára, kémiára és anyagtudományra is. Ezen a területen azonban az úgynevezett fotoemissziós késleltetési idő vitatott téma, és különféle elméleti modellek különböző mértékben magyarázták, de egységes konszenzus nem alakult ki.
Mivel az attoszekundumos tudomány területe az elmúlt években drámaian fejlődött, ez az újonnan megjelenő eszköz példátlan módot kínál a mikroszkopikus világ felfedezésére. A rendkívül rövid időskálákon bekövetkező események pontos mérésével a kutatók több információt szerezhetnek a részecskék dinamikus viselkedéséről. A legújabb tanulmányukban a Stanford Linac Center (SLAC) koherens fényforrása által előállított, nagy intenzitású röntgenimpulzusok sorozatát használták, amelyek mindössze egymilliárdod másodpercig (attosekundum) tartottak, hogy ionizálják a magelektronokat és „kilőjék” őket a gerjesztett molekulából.
A felszabaduló elektronok pályájának további elemzéséhez egyedileg gerjesztett elektronokat használtaklézerimpulzusokhogy megmérjék az elektronok emissziós idejét különböző irányokban. Ez a módszer lehetővé tette számukra, hogy pontosan kiszámítsák az elektronok közötti kölcsönhatás által okozott különböző momentumok közötti jelentős különbségeket, megerősítve, hogy a késleltetés elérheti a 700 attoszekundumot. Érdemes megjegyezni, hogy ez a felfedezés nemcsak néhány korábbi hipotézist igazol, hanem új kérdéseket is felvet, ami miatt a releváns elméleteket újra kell vizsgálni és felül kell vizsgálni.
Ezenkívül a tanulmány kiemeli ezen időbeli késleltetések mérésének és értelmezésének fontosságát, amelyek kritikus fontosságúak a kísérleti eredmények megértése szempontjából. A fehérje-krisztallográfiában, az orvosi képalkotásban és más fontos alkalmazásokban, amelyek a röntgensugarak és az anyag kölcsönhatását foglalják magukban, ezek az adatok fontos alapot jelentenek majd a technikai módszerek optimalizálásához és a képalkotási minőség javításához. Ezért a csapat azt tervezi, hogy folytatja a különböző típusú molekulák elektronikus dinamikájának vizsgálatát, hogy új információkat tárjon fel az összetettebb rendszerek elektronikus viselkedéséről és azok molekulaszerkezettel való kapcsolatáról, szilárdabb adatalapot teremtve a kapcsolódó technológiák fejlesztéséhez a jövőben.
Közzététel ideje: 2024. szeptember 24.