Attosekundilised impulsidpaljastada viivituse saladused
Ameerika Ühendriikide teadlased on attosekundiliste impulsside abil avaldanud uut teavetfotoelektriline efekt:fotoelektriline emissioonviivitus on kuni 700 attosekundit, mis on oodatust palju pikem. See uusim uurimus seab kahtluse alla olemasolevad teoreetilised mudelid ja aitab kaasa elektronide vastastikmõju sügavamale mõistmisele, mis viib selliste tehnoloogiate väljatöötamiseni nagu pooljuhid ja päikesepatareid.
Fotoelektriline efekt viitab nähtusele, et kui valgus paistab metallpinnal olevale molekulile või aatomile, interakteerub footon molekuli või aatomiga ja vabastab elektrone. See efekt pole mitte ainult üks kvantmehaanika olulisi aluseid, vaid sellel on ka sügav mõju kaasaegsele füüsikale, keemiale ja materjaliteadusele. Samas on selles valdkonnas nn fotoemissiooni viivitusaeg olnud vastuoluline teema ning erinevad teoreetilised mudelid on seda erineval määral selgitanud, kuid ühtset konsensust pole tekkinud.
Kuna attosekunditeaduse valdkond on viimastel aastatel järsult paranenud, pakub see arenev tööriist enneolematut viisi mikroskoopilise maailma uurimiseks. Äärmiselt lühikese aja jooksul toimuvaid sündmusi täpselt mõõtes on teadlastel võimalik saada rohkem teavet osakeste dünaamilise käitumise kohta. Viimases uuringus kasutasid nad tuumaelektronide ioniseerimiseks Stanford Linaci keskuse (SLAC) koherentse valgusallika poolt toodetud suure intensiivsusega röntgenimpulsse, mis kestsid vaid miljardik sekundit (attosekund). "lööma" erutatud molekulist välja.
Nende vabanenud elektronide trajektooride edasiseks analüüsimiseks kasutasid nad individuaalselt põnevustlaserimpulsidmõõta elektronide emissiooniaegu erinevates suundades. See meetod võimaldas neil täpselt arvutada olulisi erinevusi elektronide vahelisest interaktsioonist põhjustatud erinevate hetkede vahel, kinnitades, et viivitus võib ulatuda 700 attosekundini. Väärib märkimist, et see avastus mitte ainult ei kinnita mõningaid varasemaid hüpoteese, vaid tõstatab ka uusi küsimusi, mistõttu tuleb asjakohased teooriad uuesti läbi vaadata ja üle vaadata.
Lisaks rõhutatakse uuringus nende viivituste mõõtmise ja tõlgendamise tähtsust, mis on katsetulemuste mõistmiseks üliolulised. Valgukristallograafias, meditsiinilises pildistamises ja muudes olulistes rakendustes, mis hõlmavad röntgenkiirte ja aine koostoimet, on need andmed oluliseks aluseks tehniliste meetodite optimeerimisel ja pildikvaliteedi parandamisel. Seetõttu kavatseb meeskond jätkata erinevat tüüpi molekulide elektroonilise dünaamika uurimist, et paljastada uut teavet elektroonilise käitumise kohta keerukamates süsteemides ja nende seoste kohta molekulaarstruktuuriga, luues sellega seotud tehnoloogiate arendamiseks tugevama andmealuse. tulevikus.
Postitusaeg: 24. september 2024