Atosekundni impulsiotkriti tajne vremenskog kašnjenja
Znanstvenici u Sjedinjenim Državama, uz pomoć atosekundnih impulsa, otkrili su nove informacije ofotoelektrični efekt: thefotoelektrična emisijaKašnjenje je do 700 atosekundi, mnogo dulje nego što se prethodno očekivalo. Ovo najnovije istraživanje dovodi u pitanje postojeće teorijske modele i doprinosi dubljem razumijevanju interakcija između elektrona, što dovodi do razvoja tehnologija poput poluvodiča i solarnih ćelija.
Fotoelektrični efekt odnosi se na fenomen u kojem, kada svjetlost obasja molekulu ili atom na metalnoj površini, foton interagira s molekulom ili atomom i oslobađa elektrone. Ovaj efekt nije samo jedan od važnih temelja kvantne mehanike, već ima i dubok utjecaj na modernu fiziku, kemiju i znanost o materijalima. Međutim, u ovom području, takozvano vrijeme kašnjenja fotoemisije kontroverzna je tema, a različiti teorijski modeli objasnili su ga u različitim stupnjevima, ali nije postignut jedinstveni konsenzus.
Kako se područje atosekundne znanosti dramatično poboljšalo posljednjih godina, ovaj novi alat nudi neviđen način istraživanja mikroskopskog svijeta. Preciznim mjerenjem događaja koji se događaju u izuzetno kratkim vremenskim skalama, istraživači mogu dobiti više informacija o dinamičkom ponašanju čestica. U najnovijoj studiji koristili su niz visokointenzivnih rendgenskih impulsa koje je proizveo koherentni izvor svjetlosti u Stanford Linac Centru (SLAC), a koji su trajali samo milijarditi dio sekunde (atosekunda), kako bi ionizirali elektrone jezgre i "izbacili" ih iz pobuđene molekule.
Za daljnju analizu putanja ovih oslobođenih elektrona, koristili su pojedinačno pobuđenelaserski impulsiizmjeriti vremena emisije elektrona u različitim smjerovima. Ova metoda im je omogućila da točno izračunaju značajne razlike između različitih trenutaka uzrokovanih interakcijom između elektrona, potvrđujući da bi kašnjenje moglo doseći 700 atosekundi. Vrijedi napomenuti da ovo otkriće ne samo da potvrđuje neke prethodne hipoteze, već i postavlja nova pitanja, zbog čega je potrebno ponovno ispitati i revidirati relevantne teorije.
Osim toga, studija naglašava važnost mjerenja i interpretacije ovih vremenskih kašnjenja, koja su ključna za razumijevanje eksperimentalnih rezultata. U kristalografiji proteina, medicinskom snimanju i drugim važnim primjenama koje uključuju interakciju X-zraka s materijom, ovi će podaci biti važna osnova za optimizaciju tehničkih metoda i poboljšanje kvalitete snimanja. Stoga tim planira nastaviti istraživati elektroničku dinamiku različitih vrsta molekula kako bi otkrio nove informacije o elektroničkom ponašanju u složenijim sustavima i njihovom odnosu s molekularnom strukturom, postavljajući čvršću podatkovnu osnovu za razvoj srodnih tehnologija u budućnosti.
Vrijeme objave: 24. rujna 2024.