Attosekundiniai impulsaiAtskleisk laiko uždelsimo paslaptis
Jungtinių Valstijų mokslininkai, pasitelkę atosekundinius impulsus, atskleidė naujos informacijos apiefotoelektrinis efektas: tasfotoelektrinė emisijavėlavimas siekia iki 700 atosekundžių – daug ilgiau nei manyta anksčiau. Šis naujausias tyrimas meta iššūkį esamiems teoriniams modeliams ir prisideda prie gilesnio elektronų sąveikos supratimo, o tai lemia tokių technologijų kaip puslaidininkiai ir saulės elementai kūrimą.
Fotoelektrinis efektas – tai reiškinys, kai šviesai apšviečiant molekulę ar atomą ant metalo paviršiaus, fotonas sąveikauja su molekule ar atomu ir išskiria elektronus. Šis efektas yra ne tik vienas iš svarbių kvantinės mechanikos pagrindų, bet ir daro didelę įtaką šiuolaikinei fizikai, chemijai ir medžiagų mokslui. Tačiau šioje srityje vadinamasis fotoemisijos uždelsimo laikas buvo prieštaringai vertinama tema, ir įvairūs teoriniai modeliai jį aiškino skirtingu mastu, tačiau vieningos nuomonės iki šiol nebuvo.
Pastaraisiais metais atosekundinių mokslų sričiai smarkiai patobulėjus, šis naujas įrankis siūlo precedento neturintį būdą tyrinėti mikroskopinį pasaulį. Tiksliai matuodami įvykius, vykstančius itin trumpais laiko tarpais, tyrėjai gali gauti daugiau informacijos apie dalelių dinaminį elgesį. Naujausiame tyrime jie panaudojo Stanfordo linacinio procesoriaus centro (SLAC) koherentinės šviesos šaltinio sukurtą didelio intensyvumo rentgeno spindulių impulsų seriją, kuri truko tik milijardinę sekundės dalį (atosekundę), kad jonizuotų pagrindinius elektronus ir „išspirtų“ sužadintą molekulę.
Norėdami toliau analizuoti šių išsiskyrusių elektronų trajektorijas, jie naudojo individualiai sužadintuslazerio impulsaiišmatuoti elektronų emisijos laiką skirtingomis kryptimis. Šis metodas leido jiems tiksliai apskaičiuoti reikšmingus skirtumus tarp skirtingų momentų, kuriuos sukelia elektronų sąveika, patvirtindamas, kad vėlavimas gali siekti 700 atosekundžių. Verta paminėti, kad šis atradimas ne tik patvirtina kai kurias ankstesnes hipotezes, bet ir kelia naujų klausimų, todėl reikia iš naujo peržiūrėti ir peržiūrėti atitinkamas teorijas.
Be to, tyrime pabrėžiama šių laiko uždelsimų matavimo ir interpretavimo svarba, nes jie yra labai svarbūs norint suprasti eksperimentinius rezultatus. Baltymų kristalografijoje, medicininiame vaizdavime ir kitose svarbiose srityse, susijusiose su rentgeno spindulių sąveika su medžiaga, šie duomenys bus svarbus pagrindas optimizuoti techninius metodus ir gerinti vaizdavimo kokybę. Todėl komanda planuoja toliau tyrinėti skirtingų tipų molekulių elektroninę dinamiką, kad atskleistų naujos informacijos apie elektroninį elgesį sudėtingesnėse sistemose ir jų ryšį su molekuline struktūra, taip sudarydama tvirtesnį duomenų pagrindą susijusių technologijų plėtrai ateityje.
Įrašo laikas: 2024 m. rugsėjo 24 d.