Atosekundni impulsiotkriti tajne vremenskog kašnjenja
Naučnici u Sjedinjenim Američkim Državama, uz pomoć atosekundnih impulsa, otkrili su nove informacije ofotoelektrični efekt: thefotoelektrična emisijaKašnjenje je do 700 atosekundi, mnogo duže nego što se ranije očekivalo. Ovo najnovije istraživanje dovodi u pitanje postojeće teorijske modele i doprinosi dubljem razumijevanju interakcija između elektrona, što dovodi do razvoja tehnologija kao što su poluprovodnici i solarne ćelije.
Fotoelektrični efekat se odnosi na fenomen da kada svjetlost obasja molekul ili atom na metalnoj površini, foton interaguje sa molekulom ili atomom i oslobađa elektrone. Ovaj efekat nije samo jedan od važnih temelja kvantne mehanike, već ima i dubok uticaj na modernu fiziku, hemiju i nauku o materijalima. Međutim, u ovoj oblasti, takozvano vrijeme kašnjenja fotoemisije je kontroverzna tema, a različiti teorijski modeli su ga objasnili u različitim stepenima, ali nije postignut jedinstveni konsenzus.
Kako se polje atosekundne nauke dramatično poboljšalo posljednjih godina, ovaj novi alat nudi neviđen način istraživanja mikroskopskog svijeta. Preciznim mjerenjem događaja koji se odvijaju u izuzetno kratkim vremenskim skalama, istraživači su u mogućnosti da dobiju više informacija o dinamičkom ponašanju čestica. U najnovijoj studiji, koristili su niz visokointenzivnih rendgenskih impulsa koje proizvodi koherentni izvor svjetlosti u Stanford Linac Centru (SLAC), a koji su trajali samo milijarditi dio sekunde (atosekunda), kako bi ionizirali elektrone jezgra i "izbacili" pobuđeni molekul.
Da bi dalje analizirali trajektorije ovih oslobođenih elektrona, koristili su pojedinačno pobuđenelaserski impulsida izmjere vremena emisije elektrona u različitim smjerovima. Ova metoda im je omogućila da precizno izračunaju značajne razlike između različitih momenata uzrokovanih interakcijom između elektrona, potvrđujući da kašnjenje može doseći 700 atosekundi. Vrijedi napomenuti da ovo otkriće ne samo da potvrđuje neke prethodne hipoteze, već i postavlja nova pitanja, zbog čega je potrebno preispitati 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 rendgenskih zraka s materijom, ovi podaci će biti važna osnova za optimizaciju tehničkih metoda i poboljšanje kvalitete snimanja. Stoga tim planira nastaviti istraživati elektronsku dinamiku različitih tipova molekula kako bi otkrio nove informacije o elektronskom ponašanju u složenijim sistemima i njihovom odnosu s molekularnom strukturom, postavljajući čvršću osnovu podataka za razvoj srodnih tehnologija u budućnosti.
Vrijeme objave: 24. septembar 2024.