פולסים של Attosecond חושפים את סודות עיכוב הזמן

פעימות אטוס -שניותלחשוף את סודות עיכוב הזמן
מדענים בארצות הברית, בעזרת פולסים של אטוסקונד, חשפו מידע חדש עלאפקט פוטו -אלקטרוני: theפליטה פוטו -אלקטרוניתהעיכוב הוא עד 700 שניות, ארוכות הרבה יותר מהצפוי בעבר. מחקר אחרון זה מאתגר מודלים תיאורטיים קיימים ותורם להבנה מעמיקה יותר של האינטראקציות בין אלקטרונים, מה שמוביל לפיתוח טכנולוגיות כמו מוליכים למחצה ותאים סולאריים.
האפקט הפוטואלקטרי מתייחס לתופעה שכאשר האור מאיר על מולקולה או אטום על משטח מתכת, הפוטון מתקשר עם המולקולה או האטום ומשחרר אלקטרונים. השפעה זו היא לא רק אחד היסודות החשובים של מכניקת הקוונטים, אלא גם יש השפעה עמוקה על הפיזיקה המודרנית, הכימיה והמדע החומרים. עם זאת, בתחום זה, מה שנקרא זמן העיכוב של פוטו-פליטה היה נושא שנוי במחלוקת, ומודלים תיאורטיים שונים הסבירו זאת בדרגות שונות, אך לא נוצרה הסכמה אחידה.
מכיוון שתחום המדע האטוסקונד השתפר באופן דרמטי בשנים האחרונות, כלי מתפתח זה מציע דרך חסרת תקדים לחקור את העולם המיקרוסקופי. על ידי מדידה מדויקת של אירועים המתרחשים במאזני זמן קצרים במיוחד, החוקרים מסוגלים להשיג מידע נוסף על ההתנהגות הדינמית של חלקיקים. במחקר האחרון הם השתמשו בסדרה של פולסי רנטגן בעוצמה גבוהה המיוצרת על ידי מקור האור הקוהרנטי במרכז סטנפורד לינאק (SLAC), שנמשך רק מיליארד שנייה (Attosecond), כדי ליונן את האלקטרונים הליבה ו"בעיטה "מתוך המולקולה הנרגשת.
כדי לנתח עוד יותר את מסלולי האלקטרונים המשוחררים הללו, הם השתמשו בנרגש בנפרדפולסי לייזרלמדוד את זמני הפליטה של ​​האלקטרונים בכיוונים שונים. שיטה זו אפשרה להם לחשב במדויק את ההבדלים המשמעותיים בין הרגעים השונים הנגרמים על ידי האינטראקציה בין האלקטרונים, ומאשרים כי העיכוב יכול להגיע ל -700 אטוס -שניות. ראוי לציין כי תגלית זו לא רק מאמתת כמה השערות קודמות, אלא גם מעלה שאלות חדשות, מה שהופך את התיאוריות הרלוונטיות לחקירה מחדש ולתקן אותה.
בנוסף, המחקר מדגיש את החשיבות של מדידה ופרשנות של עיכובי זמן אלה, שהם קריטיים להבנת תוצאות הניסוי. בקריסטלוגרפיה של חלבון, הדמיה רפואית ויישומים חשובים אחרים הכרוכים באינטראקציה של צילומי רנטגן עם חומר, נתונים אלה יהיו בסיס חשוב למיטוב שיטות טכניות ושיפור איכות ההדמיה. לפיכך, הצוות מתכנן להמשיך ולחקור את הדינמיקה האלקטרונית של סוגים שונים של מולקולות על מנת לחשוף מידע חדש על ההתנהגות האלקטרונית במערכות מורכבות יותר ועל הקשר שלהן עם המבנה המולקולרי, ומניח בסיס נתונים מוצק יותר לפיתוח טכנולוגיות קשורות בעתיד.