Атасекундныя імпульсыраскрыць сакрэты затрымкі часу
Навукоўцы ў Злучаных Штатах з дапамогай атасекундных імпульсаў раскрылі новую інфармацыю абфотаэлектрычны эфект:фотаэлектрычнае выпраменьваннезатрымка складае да 700 аттасекунд, значна больш, чым чакалася раней. Гэта апошняе даследаванне аспрэчвае існуючыя тэарэтычныя мадэлі і спрыяе больш глыбокаму разуменню ўзаемадзеяння паміж электронамі, што вядзе да распрацоўкі такіх тэхналогій, як паўправаднікі і сонечныя элементы.
Фотаэлектрычны эфект адносіцца да з'явы, калі святло свеціць на малекулу або атам на металічнай паверхні, фатон узаемадзейнічае з малекулай або атамам і вызваляе электроны. Гэты эфект з'яўляецца не толькі адной з важных асноў квантавай механікі, але і аказвае глыбокі ўплыў на сучасную фізіку, хімію і матэрыялазнаўства. Аднак у гэтай галіне так званы час затрымкі фотавыпраменьвання быў спрэчнай тэмай, і розныя тэарэтычныя мадэлі тлумачылі гэта ў рознай ступені, але адзінага кансенсусу не было сфарміравана.
Паколькі за апошнія гады навука аб атасекундах рэзка палепшылася, гэты новы інструмент прапануе беспрэцэдэнтны спосаб даследаваць мікраскапічны свет. Дакладна вымяраючы падзеі, якія адбываюцца ў надзвычай кароткіх часавых маштабах, даследчыкі могуць атрымаць больш інфармацыі аб дынамічных паводзінах часціц. У апошнім даследаванні яны выкарысталі серыю высокаінтэнсіўных рэнтгенаўскіх імпульсаў, якія ствараюцца кагерэнтнай крыніцай святла ў Стэнфардскім лінакавым цэнтры (SLAC), якія доўжыліся ўсяго мільярдную долю секунды (атасекунды), для іянізацыі электронаў ядра і «выбіць» з узбуджанай малекулы.
Для далейшага аналізу траекторый гэтых вызваленых электронаў яны выкарыстоўвалі індывідуальна ўзбуджаныялазерныя імпульсыдля вымярэння часу выпраменьвання электронаў у розных напрамках. Гэты метад дазволіў ім дакладна вылічыць значныя адрозненні паміж рознымі момантамі, выкліканымі ўзаемадзеяннем паміж электронамі, пацвердзіўшы, што затрымка можа дасягаць 700 атасекунд. Варта адзначыць, што гэтае адкрыццё не толькі пацвярджае некаторыя папярэднія гіпотэзы, але і выклікае новыя пытанні, у выніку чаго адпаведныя тэорыі патрабуюць паўторнага вывучэння і перагляду.
Акрамя таго, даследаванне падкрэслівае важнасць вымярэння і інтэрпрэтацыі гэтых часовых затрымак, якія вельмі важныя для разумення эксперыментальных вынікаў. У крышталаграфіі бялку, медыцынскай візуалізацыі і іншых важных прыкладаннях, звязаных з узаемадзеяннем рэнтгенаўскіх прамянёў з матэрыяй, гэтыя даныя стануць важнай асновай для аптымізацыі тэхнічных метадаў і паляпшэння якасці візуалізацыі. Такім чынам, каманда плануе працягваць даследаваць электронную дынаміку розных тыпаў малекул, каб раскрыць новую інфармацыю аб электронных паводзінах у больш складаных сістэмах і іх сувязі з малекулярнай структурай, заклаўшы больш трывалую аснову дадзеных для распрацоўкі адпаведных тэхналогій. у будучым.
Час публікацыі: 24 верасня 2024 г