פולסים אטו-שניים חושפים את סודות עיכוב הזמן

פולסים אטו-שנייםלחשוף את סודות עיכוב הזמן
מדענים בארצות הברית, בעזרת פולסים אטו-שניים, חשפו מידע חדש על ה-אפקט פוטואלקטריה-פליטה פוטואלקטריתהעיכוב הוא עד 700 אטוסוניות, הרבה יותר ארוך מהצפוי בעבר. מחקר עדכני זה מאתגר מודלים תיאורטיים קיימים ותורם להבנה מעמיקה יותר של יחסי הגומלין בין אלקטרונים, מה שמוביל לפיתוח טכנולוגיות כמו מוליכים למחצה ותאים סולאריים.
האפקט הפוטואלקטרי מתייחס לתופעה שכאשר אור מאיר על מולקולה או אטום על פני מתכת, הפוטון מקיים אינטראקציה עם המולקולה או האטום ומשחרר אלקטרונים. אפקט זה אינו רק אחד היסודות החשובים של מכניקת הקוונטים, אלא גם בעל השפעה עמוקה על הפיזיקה, הכימיה ומדעי החומרים המודרניים. עם זאת, בתחום זה, מה שנקרא זמן השהיית פוטו-אמיסיה היה נושא שנוי במחלוקת, ומודלים תיאורטיים שונים הסבירו אותו בדרגות שונות, אך לא נוצרה הסכמה אחידה.
ככל שתחום מדע האטוסקונדות השתפר באופן דרמטי בשנים האחרונות, כלי מתפתח זה מציע דרך חסרת תקדים לחקור את העולם המיקרוסקופי. על ידי מדידה מדויקת של אירועים המתרחשים בטווחי זמן קצרים ביותר, חוקרים מסוגלים להשיג מידע נוסף על ההתנהגות הדינמית של חלקיקים. במחקר האחרון, הם השתמשו בסדרה של פולסי קרני רנטגן בעוצמה גבוהה שנוצרו על ידי מקור האור הקוהרנטי במרכז לינאק של סטנפורד (SLAC), שנמשכו רק מיליארדית השנייה (אטוסקונדה), כדי ליינן את האלקטרונים בליבת האלקטרונים ו"לבעוט" החוצה מהמולקולה המעוררת.
כדי לנתח עוד יותר את מסלולי האלקטרונים המשוחררים הללו, הם השתמשו באלקטרונים מעוררים באופן אינדיבידואלי.פולסי לייזרכדי למדוד את זמני הפליטה של ​​האלקטרונים בכיוונים שונים. שיטה זו אפשרה להם לחשב במדויק את ההבדלים המשמעותיים בין המומנטים השונים הנגרמים על ידי האינטראקציה בין האלקטרונים, מה שאישר שהעיכוב יכול להגיע ל-700 אטוסוניות. ראוי לציין כי תגלית זו לא רק מאמתת כמה השערות קודמות, אלא גם מעלה שאלות חדשות, מה שגורם לתיאוריות רלוונטיות להיבחן מחדש ולעדכן.
בנוסף, המחקר מדגיש את החשיבות של מדידה ופירוש עיכובי זמן אלו, שהם קריטיים להבנת תוצאות ניסוייות. בקריסטלוגרפיה של חלבונים, הדמיה רפואית ויישומים חשובים אחרים הכרוכים באינטראקציה של קרני רנטגן עם חומר, נתונים אלו יהוו בסיס חשוב לייעול שיטות טכניות ולשיפור איכות ההדמיה. לכן, הצוות מתכנן להמשיך לחקור את הדינמיקה האלקטרונית של סוגים שונים של מולקולות על מנת לחשוף מידע חדש על התנהגות אלקטרונית במערכות מורכבות יותר ועל הקשר ביניהן למבנה המולקולרי, ובכך להניח בסיס נתונים מוצק יותר לפיתוח טכנולוגיות קשורות בעתיד.