Atotosekunnin pulssitpaljastaa aikaviiveen salaisuudet
Yhdysvaltojen tutkijat ovat paljastaneet uuden tiedonvalosähkövaikutus:valosähköinen päästöViive on jopa 700 atotosekuntia, paljon pidempi kuin aiemmin odotettiin. Tämä viimeisin tutkimus haastaa olemassa olevat teoreettiset mallit ja myötävaikuttaa syvemmälle elektronien välisistä vuorovaikutuksista, mikä johtaa tekniikoiden, kuten puolijohteiden ja aurinkokennojen, kehittämiseen.
Valosähkövaikutus viittaa ilmiöön, että kun valo paistaa molekyylillä tai atomilla metallipinnalla, fotoni on vuorovaikutuksessa molekyylin tai atomin kanssa ja vapauttaa elektroneja. Tämä vaikutus ei ole vain yksi kvanttimekaniikan tärkeistä perusteista, vaan sillä on myös syvällinen vaikutus nykyaikaiseen fysiikkaan, kemiaan ja materiaalitieteeseen. Tällä alalla ns. Fotoemission viiveaika on kuitenkin ollut kiistanalainen aihe, ja erilaiset teoreettiset mallit ovat selittäneet sen eri asteille, mutta yhtenäistä konsensusta ei ole muodostettu.
Koska AttoSecond Science -kenttä on parantunut dramaattisesti viime vuosina, tämä nouseva työkalu tarjoaa ennennäkemättömän tavan tutkia mikroskooppista maailmaa. Mittaamalla tarkalleen tapahtumia, jotka tapahtuvat erittäin lyhyillä aika -asteikolla, tutkijat kykenevät saamaan enemmän tietoa hiukkasten dynaamisesta käyttäytymisestä. Viimeisimmässä tutkimuksessa he käyttivät Stanford Linac -keskuksen (SLAC) johdonmukaisen valonlähteen tuottamia korkean intensiteettisiä röntgenpulsseja, jotka kestivät vain miljardin sekunnin (attekuntia) ionisoida ydinelektronit ja “potkua” viritetystä molekyylistä.
Näiden vapautuneiden elektronien suuntausten analysoimiseksi he käyttivät erikseen innostuneitalaserpulssitmitata elektronien päästöajat eri suuntiin. Tämän menetelmän avulla he voivat laskea tarkasti merkittävät erot elektronien välisen vuorovaikutuksen aiheuttamien eri momenttien välillä, mikä vahvistaa, että viive voi saavuttaa 700 attosekuntia. On syytä huomata, että tämä löytö ei vain vahvista joitain aiempia hypoteeseja, vaan myös herättää uusia kysymyksiä, mikä on asiaankuuluvien teorioiden uudelleentarkastelu ja tarkistettava uudelleen.
Lisäksi tutkimus korostaa näiden aikaviiveiden mittaamisen ja tulkinnan merkitystä, jotka ovat kriittisiä kokeellisten tulosten ymmärtämiseksi. Proteiinikristallografiassa, lääketieteellisessä kuvantamisessa ja muissa tärkeissä sovelluksissa, joihin liittyy röntgensäteiden vuorovaikutus aineen kanssa, nämä tiedot ovat tärkeä perusta teknisten menetelmien optimoimiseksi ja kuvantamisen laadun parantamiselle. Siksi ryhmä aikoo jatkaa erityyppisten molekyylien elektronisen dynamiikan tutkimista, jotta voidaan paljastaa uutta tietoa monimutkaisempien järjestelmien elektronisesta käyttäytymisestä ja niiden suhteista molekyylirakenteeseen, jolloin saadaan kiinteämmän datapohja tulevaisuuden tekniikoiden kehittämiselle.
Viestin aika: Syyskuu-24-2024