Аттосекундные импульсыраскрыть секреты задержки времени
Ученые в США с помощью аттосекундных импульсов получили новую информацию офотоэлектрический эффект: тофотоэлектрическая эмиссияЗадержка достигает 700 аттосекунд, что значительно больше, чем предполагалось ранее. Это новейшее исследование бросает вызов существующим теоретическим моделям и способствует более глубокому пониманию взаимодействия электронов, что приводит к развитию таких технологий, как производство полупроводников и солнечных элементов.
Фотоэлектрический эффект – это явление, при котором при падении света на молекулу или атом на поверхности металла фотон взаимодействует с молекулой или атомом и испускает электроны. Этот эффект не только является одним из важных принципов квантовой механики, но и оказывает глубокое влияние на современную физику, химию и материаловедение. Однако в этой области так называемое время задержки фотоэмиссии является предметом споров, и различные теоретические модели объясняют его в разной степени, но единого мнения по этому вопросу так и не достигнуто.
В последние годы область аттосекундной физики значительно продвинулась вперёд, и этот новый инструмент открывает беспрецедентный способ исследования микроскопического мира. Точно измеряя события, происходящие в течение чрезвычайно коротких промежутков времени, исследователи получают больше информации о динамическом поведении частиц. В последнем исследовании они использовали серию высокоинтенсивных рентгеновских импульсов, создаваемых источником когерентного света в Стэнфордском линейном ускорителе (SLAC) длительностью всего одну миллиардную долю секунды (аттосекунду), для ионизации электронов ядра и «выталкивания» возбуждённой молекулы.
Для дальнейшего анализа траекторий этих освобожденных электронов они использовали индивидуально возбужденныелазерные импульсыдля измерения времени испускания электронов в разных направлениях. Этот метод позволил им точно рассчитать существенные различия между различными моментами, вызванными взаимодействием электронов, подтвердив, что задержка может достигать 700 аттосекунд. Стоит отметить, что это открытие не только подтверждает некоторые предыдущие гипотезы, но и поднимает новые вопросы, требуя пересмотра и корректировки соответствующих теорий.
Кроме того, исследование подчёркивает важность измерения и интерпретации этих временных задержек, которые критически важны для понимания экспериментальных результатов. В кристаллографии белков, медицинской визуализации и других важных приложениях, связанных с взаимодействием рентгеновских лучей с веществом, эти данные станут важной основой для оптимизации технических методов и повышения качества изображений. Поэтому группа планирует продолжить изучение электронной динамики различных типов молекул, чтобы получить новую информацию об электронном поведении в более сложных системах и его связи с молекулярной структурой, заложив более прочную базу данных для разработки соответствующих технологий в будущем.
Время публикации: 24 сентября 2024 г.