Các xung Attosecond tiết lộ những bí mật về độ trễ thời gian

Xung attosecondtiết lộ những bí mật về độ trễ thời gian
Các nhà khoa học ở Hoa Kỳ, với sự giúp đỡ của các xung Attosecond, đã tiết lộ thông tin mới vềHiệu ứng quang điện: ThePhát xạ quang điệnSự chậm trễ lên tới 700 attoseconds, 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 hiểu biết sâu sắc hơn về sự 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 đề cập đến 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 khoa học vật lý, hóa học và vật liệu hiện đại. Tuy nhiên, trong lĩnh vực này, cái gọi là thời gian trễ quang hóa là một chủ đề gây tranh cãi và nhiều mô hình lý thuyết khác nhau đã giải thích nó ở các mức độ khác nhau, nhưng không có sự đồng thuận thống nhất nào được hình thành.
Khi lĩnh vực khoa học Attosecond 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 siêu nhỏ. Bằng cách đo lường chính xác các sự kiện xảy ra trên thang đo thời gian cực kỳ ngắn, các nhà nghiên cứu có thể có 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 được sản xuất bởi nguồn ánh sáng kết hợp tại Trung tâm Stanford Linac (SLAC), chỉ kéo dài một phần tỷ giây (Attosecond), để ion hóa các electron cốt lõi và đá ra khỏi phân tử kích thích.
Để phân tích sâu hơn các quỹ đạo của các electron được phát hành này, chúng đã sử dụng 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 khoảnh khắc khác nhau gây ra bởi sự tương tác giữa các electron, xác nhận rằng độ trễ có thể đạt tới 700 attoseconds. Điều đáng chú ý là khám phá này không chỉ xác nhận một số giả thuyết trước đây, mà còn đặt ra những câu hỏi mới, làm cho các lý thuyết có liên quan cần phải được kiểm tra lại và sửa đổi.
Ngoài ra, nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đo lường và giải thích các độ trễ thời gian này, điều này rất quan trọng để hiểu kết quả thử nghiệm. Trong tinh thể học protein, hình ảnh y tế và các ứng dụng quan trọng khác liên quan đến sự tương tác của tia X với vật chất, những dữ liệu này sẽ là một cơ sở quan trọng để tối ưu hóa các phương pháp kỹ thuật và cải thiện chất lượng hình ảnh. Do đó, nhóm có kế hoạch tiếp tục khám phá các động lực điện tử của các loại phân tử khác nhau để tiết lộ 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 để phát triển các công nghệ liên quan trong tương lai.