Xung Atto giâytiết lộ bí mật của sự chậm trễ thời gian
Các nhà khoa học tại Hoa Kỳ, với sự trợ giúp của xung atto giây, đã tiết lộ thông tin mới vềhiệu ứng quang điện: cáiphát xạ quang điệnđộ trễ lên tới 700 atto giây, dài hơn nhiều so với dự kiến trước đây. Nghiên cứu mới nhất này thách thức các mô hình lý thuyết hiện có và góp phần vào việc hiểu sâu hơn về tương tác giữa các electron, dẫn đến sự phát triển của các công nghệ như chất bán dẫn và pin mặt trời.
Hiệu ứng quang điện là hiện tượng khi ánh sáng chiếu vào một phân tử hoặc nguyên tử trên bề mặt kim loại, photon tương tác với phân tử hoặc nguyên tử và giải phóng các electron. Hiệu ứng này không chỉ là một trong những nền tảng quan trọng của cơ học lượng tử mà còn có tác động sâu sắc đến vật lý, hóa học và khoa học vật liệu hiện đại. Tuy nhiên, trong lĩnh vực này, cái gọi là thời gian trễ phát xạ quang là một chủ đề gây tranh cãi và nhiều mô hình lý thuyết đã giải thích nó ở các mức độ khác nhau, nhưng vẫn chưa có sự đồng thuận thống nhất nào được hình thành.
Khi lĩnh vực khoa học atto giây đã được cải thiện đáng kể trong những năm gần đây, công cụ mới nổi này cung cấp một cách chưa từng có để khám phá thế giới vi mô. Bằng cách đo chính xác các sự kiện xảy ra trong khoảng thời gian cực ngắn, các nhà nghiên cứu có thể thu thập thêm thông tin về hành vi động của các hạt. Trong nghiên cứu mới nhất, họ đã sử dụng một loạt các xung tia X cường độ cao do nguồn sáng liên kết tại Trung tâm Linac Stanford (SLAC) tạo ra, chỉ kéo dài một phần tỷ giây (atto giây), để ion hóa các electron lõi và "đá" ra khỏi phân tử bị kích thích.
Để phân tích sâu hơn quỹ đạo của các electron được giải phóng này, họ đã sử dụng các electron kích thích riêng lẻxung laserđể đo thời gian phát xạ của các electron theo các hướng khác nhau. Phương pháp này cho phép họ tính toán chính xác sự khác biệt đáng kể giữa các thời điểm khác nhau do tương tác giữa các electron gây ra, xác nhận rằng độ trễ có thể đạt tới 700 atto giây. Điều đáng chú ý là khám phá này không chỉ xác nhận một số giả thuyết trước đó mà còn đặt ra những câu hỏi mới, khiến các lý thuyết có liên quan cần được xem xét lại và sửa đổi.
Ngoài ra, nghiên cứu này còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đo lường và diễn giải các độ trễ thời gian này, vốn rất quan trọng để hiểu được kết quả thực nghiệm. Trong tinh thể học protein, hình ảnh y khoa và các ứng dụng quan trọng khác liên quan đến tương tác của tia X với vật chất, những dữ liệu này sẽ là cơ sở quan trọng để tối ưu hóa các phương pháp kỹ thuật và cải thiện chất lượng hình ảnh. Do đó, nhóm nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục khám phá động lực học điện tử của các loại phân tử khác nhau để tìm ra thông tin mới về hành vi điện tử trong các hệ thống phức tạp hơn và mối quan hệ của chúng với cấu trúc phân tử, đặt nền tảng dữ liệu vững chắc hơn cho sự phát triển của các công nghệ liên quan trong tương lai.
Thời gian đăng: 24-09-2024