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 hiểu biết sâu sắc 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 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 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.
Khi lĩnh vực khoa học atto giây đã được cải thiện đáng kể trong những năm gần đây, công cụ mới nổi này mang đến một phương pháp 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 xung tia X cường độ cao được tạo ra bởi nguồn sáng kết hợp tại Trung tâm Linac Stanford (SLAC), kéo dài chỉ 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 mô men khác nhau gây ra bởi sự tương tác giữa các electron, xác nhận rằng độ trễ có thể lên tới 700 atto giây. 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, khiến các lý thuyết liên quan cần được xem xét lại và sửa đổi.
Ngoài ra, nghiên cứu còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đo lường và diễn giải những độ trễ thời gian này, vốn rất quan trọng để hiểu được kết quả thực nghiệm. Trong tinh thể học protein, hình ảnh y tế và các ứng dụng quan trọng khác liên quan đến tương tác giữa tia X và 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 dự định 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