Atosekundové pulzyodhalte tajemství časového zpoždění
Vědci ve Spojených státech s pomocí attosekundových pulzů odhalili nové informace o...fotoelektrický jev: ten/ta/tofotoelektrická emiseZpoždění je až 700 attosekund, což je mnohem delší, než se dříve očekávalo. Tento nejnovější výzkum zpochybňuje stávající teoretické modely a přispívá k hlubšímu pochopení interakcí mezi elektrony, což vede k vývoji technologií, jako jsou polovodiče a solární články.
Fotoelektrický jev označuje jev, kdy když světlo dopadne na molekulu nebo atom na kovovém povrchu, foton interaguje s molekulou nebo atomem a uvolňuje elektrony. Tento jev není jen jedním z důležitých základů kvantové mechaniky, ale má také hluboký dopad na moderní fyziku, chemii a materiálové vědy. V této oblasti je však tzv. doba zpoždění fotoemise kontroverzním tématem a různé teoretické modely ji vysvětlují v různé míře, ale dosud neexistuje jednotný konsenzus.
Vzhledem k tomu, že se oblast attosekundové vědy v posledních letech dramaticky zlepšila, nabízí tento nově vznikající nástroj bezprecedentní způsob, jak zkoumat mikroskopický svět. Přesným měřením událostí, které se vyskytují v extrémně krátkých časových intervalech, jsou vědci schopni získat více informací o dynamickém chování částic. V nejnovější studii použili sérii vysoce intenzivních rentgenových pulzů produkovaných koherentním světelným zdrojem ve Stanfordském centru pro lineární urychlovače (SLAC), které trvaly pouze miliardtinu sekundy (attosekundu), k ionizaci elektronů v jádru a „vyhození“ excitované molekuly.
Pro další analýzu trajektorií těchto uvolněných elektronů použili individuálně excitovanélaserové pulzyzměřit časy emise elektronů v různých směrech. Tato metoda jim umožnila přesně vypočítat významné rozdíly mezi různými momenty způsobenými interakcí mezi elektrony, což potvrdilo, že zpoždění by mohlo dosáhnout 700 attosekund. Za zmínku stojí, že tento objev nejen potvrzuje některé předchozí hypotézy, ale také vyvolává nové otázky, které nutí k přezkoumání a revizi příslušných teorií.
Studie dále zdůrazňuje důležitost měření a interpretace těchto časových zpoždění, které jsou klíčové pro pochopení experimentálních výsledků. V krystalografii proteinů, lékařském zobrazování a dalších důležitých aplikacích zahrnujících interakci rentgenového záření s hmotou budou tato data důležitým základem pro optimalizaci technických metod a zlepšení kvality zobrazování. Tým proto plánuje pokračovat ve zkoumání elektronické dynamiky různých typů molekul, aby odhalil nové informace o elektronickém chování ve složitějších systémech a jejich vztahu k molekulární struktuře, a položil tak pevnější datový základ pro vývoj souvisejících technologií v budoucnu.
Čas zveřejnění: 24. září 2024