Attosekundni impulsiotkrivaju tajne kašnjenja vremena
Znanstvenici u Sjedinjenim Državama, uz pomoć atosekundnih impulsa, otkrili su nove informacije ofotoelektrični efekt: thefotoelektrična emisijaodgoda je do 700 atosekundi, puno duže nego što se ranije očekivalo. Ovo najnovije istraživanje dovodi u pitanje postojeće teoretske modele i pridonosi dubljem razumijevanju interakcija između elektrona, što dovodi do razvoja tehnologija kao što su poluvodiči i solarne ćelije.
Fotoelektrični efekt odnosi se na pojavu da kada svjetlo obasja molekulu ili atom na metalnoj površini, foton stupa u interakciju s molekulom ili atomom i oslobađa elektrone. Ovaj učinak nije samo jedan od važnih temelja kvantne mehanike, već također ima dubok utjecaj na modernu fiziku, kemiju i znanost o materijalima. Međutim, u ovom području, takozvano vrijeme kašnjenja fotoemisije bilo je kontroverzna tema, a različiti teorijski modeli su ga u različitim stupnjevima objasnili, ali nije postignut jedinstveni konsenzus.
Kako je polje znanosti o atosekundama dramatično napredovalo posljednjih godina, ovaj alat u nastajanju nudi dosad neviđen način za istraživanje mikroskopskog svijeta. Preciznim mjerenjem događaja koji se događaju u iznimno kratkim vremenskim razmacima, istraživači mogu dobiti više informacija o dinamičkom ponašanju čestica. U najnovijoj studiji upotrijebili su niz rendgenskih impulsa visokog intenziteta koje je proizveo koherentni izvor svjetlosti u Stanford Linac Centru (SLAC), koji je trajao samo milijardu sekunde (atosekunda), kako bi ionizirali elektrone jezgre i “izbaciti” iz pobuđene molekule.
Da bi dodatno analizirali putanje tih oslobođenih elektrona, koristili su pojedinačno pobuđenilaserski impulsiza mjerenje vremena emisije elektrona u različitim smjerovima. Ova metoda im je omogućila da precizno izračunaju značajne razlike između različitih trenutaka uzrokovanih interakcijom između elektrona, potvrđujući da bi kašnjenje moglo doseći 700 atosekundi. Vrijedno je napomenuti da ovo otkriće ne samo da potvrđuje neke prethodne hipoteze, već također postavlja nova pitanja, zbog čega relevantne teorije treba preispitati i revidirati.
Osim toga, studija naglašava važnost mjerenja i tumačenja ovih vremenskih odgoda, koje su ključne za razumijevanje eksperimentalnih rezultata. U kristalografiji proteina, medicinskim slikama i drugim važnim primjenama koje uključuju interakciju X-zraka s materijom, ti će podaci biti važna osnova za optimizaciju tehničkih metoda i poboljšanje kvalitete slike. Stoga tim planira nastaviti istraživati elektroničku dinamiku različitih tipova molekula kako bi otkrio nove informacije o elektroničkom ponašanju u složenijim sustavima i njihovom odnosu s molekularnom strukturom, postavljajući solidnije temelje podataka za razvoj povezanih tehnologija. u budućnosti.
Vrijeme objave: 24. rujna 2024