Attosekund pulseravslöja hemligheterna för tidsfördröjning
Forskare i USA, med hjälp av attosekund pulser, har avslöjat ny information omfotoelektrisk effekt:fotoelektrisk utsläppFörseningen är upp till 700 attosekunder, mycket längre än tidigare förväntat. Denna senaste forskning utmanar befintliga teoretiska modeller och bidrar till en djupare förståelse av interaktioner mellan elektroner, vilket leder till utveckling av teknik som halvledare och solceller.
Den fotoelektriska effekten hänvisar till fenomenet att när ljus lyser på en molekyl eller atom på en metallyta, interagerar fotonen med molekylen eller atomen och frigör elektroner. Denna effekt är inte bara en av de viktiga grunden för kvantmekanik, utan har också en djup inverkan på modern fysik, kemi och materialvetenskap. På detta område har emellertid den så kallade fotoemissionsfördröjningstiden varit ett kontroversiellt ämne, och olika teoretiska modeller har förklarat det i olika grader, men ingen enhetlig konsensus har bildats.
Eftersom området för attosekund vetenskap har förbättrats dramatiskt de senaste åren, erbjuder detta nya verktyg ett enastående sätt att utforska den mikroskopiska världen. Genom att mäta händelser som inträffar på extremt korta tidsskalor kan forskare få mer information om partiklarnas dynamiska beteende. I den senaste studien använde de en serie högintensiva röntgenpulser som producerades av den sammanhängande ljuskällan vid Stanford Linac Center (SLAC), som bara varade en miljardh en sekund (attosekund), för att jonisera kärnelektronerna och "sparka" ut från den upphetsade molekylen.
För att ytterligare analysera banorna för dessa släppta elektroner använde de individuellt upphetsadelaserpulserför att mäta utsläppstiderna för elektronerna i olika riktningar. Denna metod tillät dem att exakt beräkna de signifikanta skillnaderna mellan de olika stunder som orsakats av interaktionen mellan elektronerna, vilket bekräftade att förseningen kunde nå 700 attosekunder. Det är värt att notera att denna upptäckt inte bara validerar vissa tidigare hypoteser, utan också ställer nya frågor, vilket gör att relevanta teorier måste granskas igen och revideras.
Dessutom belyser studien vikten av att mäta och tolka dessa tidsförseningar, som är avgörande för att förstå experimentella resultat. I proteinkristallografi, medicinsk avbildning och andra viktiga tillämpningar som involverar interaktion mellan röntgenstrålar med materia kommer dessa data att vara en viktig grund för att optimera tekniska metoder och förbättra bildkvaliteten. Därför planerar teamet att fortsätta utforska den elektroniska dynamiken i olika typer av molekyler för att avslöja ny information om det elektroniska beteendet i mer komplexa system och deras relation till molekylstruktur, vilket lägger en mer solid datafundament för utvecklingen av relaterade tekniker i framtiden.
Inläggstid: september-24-2024