Atosekundni impulsi otkrivaju tajne vremenskog kašnjenja

Attosekundni impulsiotkriti tajne vremenskog kašnjenja
Naučnici u Sjedinjenim Državama su uz pomoć atosekundnih impulsa otkrili nove informacije ofotoelektrični efekat: thefotoelektrična emisijakašnjenje je do 700 atosekundi, mnogo duže nego što se 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 poluvodiči i solarne ćelije.
Fotoelektrični efekat se odnosi na fenomen da kada svjetlost obasjava molekulu ili atom na metalnoj površini, foton stupa u interakciju s 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 je takozvano vrijeme kašnjenja fotoemisije kontroverzna tema, a različiti teorijski modeli su to objašnjavali u različitoj mjeri, ali nije postignut jedinstveni konsenzus.
Kako se polje atosekundne nauke dramatično poboljšalo posljednjih godina, ovaj alat u nastajanju nudi način bez presedana za istraživanje mikroskopskog svijeta. Preciznim mjerenjem događaja koji se dešavaju na ekstremno kratkim vremenskim skalama, istraživači su u mogućnosti da dobiju više informacija o dinamičkom ponašanju čestica. U najnovijoj studiji, koristili su seriju rendgenskih impulsa visokog intenziteta proizvedenih od koherentnog izvora svjetlosti u Stanford Linac centru (SLAC), koji je trajao samo milijardu sekunde (atosekunde), da ioniziraju elektrone jezgra i “izbaciti” iz pobuđenog molekula.
Da bi dalje analizirali putanje ovih oslobođenih elektrona, koristili su individualno pobuđenelaserski impulsiza mjerenje 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 relevantne teorije moraju biti preispitane i revidirane.
Osim toga, studija naglašava važnost mjerenja i tumačenja ovih vremenskih kašnjenja, koja su ključna za razumijevanje eksperimentalnih rezultata. U kristalografiji proteina, medicinskom snimanju i drugim važnim aplikacijama koje uključuju interakciju rendgenskih zraka sa materijom, ovi podaci će biti važna osnova za optimizaciju tehničkih metoda i poboljšanje kvaliteta slike. Stoga tim planira nastaviti s istraživanjem elektronske dinamike 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.