Attosekundpulser afslører hemmelighederne bag tidsforsinkelse

Attosekundpulserafslør hemmelighederne bag tidsforsinkelse
Forskere i USA har ved hjælp af attosekundpulser afsløret ny information omfotoelektrisk effekt: denfotoelektrisk emissionForsinkelsen er op til 700 attosekunder, hvilket er meget længere end tidligere forventet. Denne seneste forskning udfordrer eksisterende teoretiske modeller og bidrager til en dybere forståelse af interaktionerne mellem elektroner, hvilket fører til udviklingen af ​​teknologier som halvledere og solceller.
Den fotoelektriske effekt refererer til det fænomen, at når lys skinner på et molekyle eller atom på en metaloverflade, vekselvirker fotonen med molekylet eller atomet og frigiver elektroner. Denne effekt er ikke kun et af de vigtige fundamenter for kvantemekanik, men har også en dybtgående indflydelse på moderne fysik, kemi og materialevidenskab. Inden for dette felt har den såkaldte fotoemissionsforsinkelse imidlertid været et kontroversielt emne, og forskellige teoretiske modeller har forklaret det i forskellig grad, men der er ikke dannet enighed om det.
I takt med at attosekundvidenskab har forbedret sig dramatisk i de senere år, tilbyder dette nye værktøj en hidtil uset måde at udforske den mikroskopiske verden på. Ved præcist at måle begivenheder, der finder sted på ekstremt korte tidsskalaer, er forskere i stand til at få mere information om partiklers dynamiske adfærd. I den seneste undersøgelse brugte de en række højintensitetsrøntgenpulser produceret af den kohærente lyskilde på Stanford Linac Center (SLAC), som kun varede en milliardtedel af et sekund (attosekund), til at ionisere kerneelektronerne og "sparke" det exciterede molekyle ud.
For yderligere at analysere banerne for disse frigivne elektroner brugte de individuelt exciteredelaserpulserat måle elektronernes emissionstid i forskellige retninger. Denne metode gjorde det muligt for dem præcist at beregne de signifikante forskelle mellem de forskellige momenter forårsaget af interaktionen mellem elektronerne, hvilket bekræftede, at forsinkelsen kunne nå op på 700 attosekunder. Det er værd at bemærke, at denne opdagelse ikke kun validerer nogle tidligere hypoteser, men også rejser nye spørgsmål, hvilket gør det nødvendigt at genoverveje og revidere relevante teorier.
Derudover fremhæver studiet vigtigheden af ​​at måle og fortolke disse tidsforsinkelser, som er afgørende for at forstå eksperimentelle resultater. Inden for proteinkrystallografi, medicinsk billeddannelse og andre vigtige anvendelser, der involverer interaktionen mellem røntgenstråler og stof, vil disse data være et vigtigt grundlag for at optimere tekniske metoder og forbedre billedkvaliteten. Derfor planlægger teamet at fortsætte med at udforske den elektroniske dynamik i forskellige typer molekyler for at afsløre ny information om den elektroniske adfærd i mere komplekse systemer og deres forhold til molekylær struktur, hvilket lægger et mere solidt datagrundlag for udvikling af relaterede teknologier i fremtiden.