Attosekundiniai impulsaiatskleisti laiko delsimo paslaptis
Jungtinių Valstijų mokslininkai, pasitelkę atosekundinius impulsus, atskleidė naujos informacijos apiefotoelektrinis efektas:fotoelektrinė emisijauždelsimas yra iki 700 atosekundžių, daug ilgiau nei buvo tikėtasi anksčiau. Šis naujausias tyrimas meta iššūkį esamiems teoriniams modeliams ir padeda giliau suprasti elektronų sąveiką, todėl kuriamos tokios technologijos kaip puslaidininkiai ir saulės elementai.
Fotoelektrinis efektas reiškia reiškinį, kai šviesa apšviečia molekulę ar atomą ant metalinio paviršiaus, fotonas sąveikauja su molekule ar atomu ir išskiria elektronus. Šis efektas yra ne tik vienas iš svarbių kvantinės mechanikos pagrindų, bet ir turi didelę įtaką šiuolaikinei fizikai, chemijai ir medžiagų mokslui. Tačiau šioje srityje vadinamasis fotoemisijos vėlavimo laikas buvo prieštaringa tema, o įvairūs teoriniai modeliai tai skirtingai paaiškino, tačiau vieningo sutarimo nebuvo.
Kadangi attosekundžių mokslo sritis pastaraisiais metais labai patobulėjo, šis naujas įrankis siūlo precedento neturintį būdą tyrinėti mikroskopinį pasaulį. Tiksliai išmatuodami įvykius, vykstančius itin trumpu laikotarpiu, mokslininkai gali gauti daugiau informacijos apie dalelių dinaminį elgesį. Naujausiame tyrime jie panaudojo seriją didelio intensyvumo rentgeno impulsų, kuriuos sukuria koherentinis šviesos šaltinis Stanfordo Linako centre (SLAC), kuris truko tik milijardąją sekundės dalį (atosekundę), kad jonizuotų pagrindinius elektronus ir „išmušti“ iš susijaudinusios molekulės.
Norėdami toliau analizuoti šių išleistų elektronų trajektorijas, jie naudojo individualiai sužadintuslazerio impulsaiišmatuoti elektronų emisijos laiką įvairiomis kryptimis. Šis metodas leido jiems tiksliai apskaičiuoti reikšmingus skirtumus tarp skirtingų momentų, kuriuos sukelia elektronų sąveika, patvirtinant, kad vėlavimas gali siekti 700 attosekundžių. Verta pažymėti, kad šis atradimas ne tik patvirtina kai kurias ankstesnes hipotezes, bet ir kelia naujų klausimų, todėl atitinkamas teorijas reikia iš naujo išnagrinėti ir peržiūrėti.
Be to, tyrime pabrėžiama, kaip svarbu išmatuoti ir interpretuoti šiuos laiko vėlavimus, kurie 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 optimizuojant techninius metodus ir gerinant vaizdo kokybę. Todėl komanda planuoja ir toliau tirti įvairių tipų molekulių elektroninę dinamiką, kad atskleistų naują informaciją apie elektroninį elgesį sudėtingesnėse sistemose ir jų ryšį su molekuline struktūra, taip padėtų tvirtesnį duomenų pagrindą susijusių technologijų plėtrai. ateityje.
Paskelbimo laikas: 2024-09-24