Impulsuri de atosecundădezvăluie secretele întârzierii
Oamenii de știință din Statele Unite, cu ajutorul impulsurilor de atosecundă, au dezvăluit noi informații despreefect fotoelectric: cel/cea/cei/celeemisie fotoelectricăÎntârzierea este de până la 700 de atosecunde, mult mai lungă decât se aștepta anterior. Această ultimă cercetare pune sub semnul întrebării modelele teoretice existente și contribuie la o înțelegere mai profundă a interacțiunilor dintre electroni, ducând la dezvoltarea unor tehnologii precum semiconductorii și celulele solare.
Efectul fotoelectric se referă la fenomenul prin care, atunci când lumina strălucește pe o moleculă sau un atom de pe o suprafață metalică, fotonul interacționează cu molecula sau atomul și eliberează electroni. Acest efect nu este doar unul dintre fundamentele importante ale mecanicii cuantice, ci are și un impact profund asupra fizicii, chimiei și științei materialelor moderne. Cu toate acestea, în acest domeniu, așa-numitul timp de întârziere a fotoemisiei a fost un subiect controversat, iar diverse modele teoretice l-au explicat în grade diferite, dar nu s-a format un consens unitar.
Întrucât domeniul științei atosecundelor s-a îmbunătățit dramatic în ultimii ani, acest instrument emergent oferă o modalitate fără precedent de a explora lumea microscopică. Prin măsurarea precisă a evenimentelor care au loc la intervale de timp extrem de scurte, cercetătorii pot obține mai multe informații despre comportamentul dinamic al particulelor. În cel mai recent studiu, au folosit o serie de impulsuri de raze X de mare intensitate produse de sursa de lumină coerentă de la Centrul Stanford Linac (SLAC), care au durat doar o miliardime de secundă (atosecundă), pentru a ioniza electronii din miez și a „scoate” molecula excitată.
Pentru a analiza în continuare traiectoriile acestor electroni eliberați, au folosit electroni excitați individualimpulsuri lasersă măsoare timpii de emisie ai electronilor în diferite direcții. Această metodă le-a permis să calculeze cu precizie diferențele semnificative dintre diferitele momente cauzate de interacțiunea dintre electroni, confirmând că întârzierea ar putea ajunge la 700 de atosecunde. Este demn de remarcat faptul că această descoperire nu numai că validează unele ipoteze anterioare, dar ridică și noi întrebări, făcând ca teoriile relevante să fie reexaminate și revizuite.
În plus, studiul subliniază importanța măsurării și interpretării acestor întârzieri temporale, care sunt esențiale pentru înțelegerea rezultatelor experimentale. În cristalografia proteinelor, imagistica medicală și alte aplicații importante care implică interacțiunea razelor X cu materia, aceste date vor reprezenta o bază importantă pentru optimizarea metodelor tehnice și îmbunătățirea calității imaginilor. Prin urmare, echipa intenționează să continue explorarea dinamicii electronice a diferitelor tipuri de molecule pentru a dezvălui noi informații despre comportamentul electronic în sisteme mai complexe și relația lor cu structura moleculară, punând o bază de date mai solidă pentru dezvoltarea tehnologiilor conexe în viitor.
Data publicării: 24 septembrie 2024