Gli impulsi di attosecondi rivelano i segreti del ritardo temporale

Impulsi di attosecondirivelare i segreti del ritardo temporale
Scienziati negli Stati Uniti, con l'aiuto degli impulsi ad attosecondi, hanno rivelato nuove informazioni sull'effetto fotoelettrico: ILemissione fotoelettricail ritardo arriva fino a 700 attosecondi, molto più lungo di quanto previsto in precedenza. Quest’ultima ricerca sfida i modelli teorici esistenti e contribuisce a una comprensione più profonda delle interazioni tra gli elettroni, portando allo sviluppo di tecnologie come i semiconduttori e le celle solari.
L'effetto fotoelettrico si riferisce al fenomeno per cui quando la luce colpisce una molecola o un atomo su una superficie metallica, il fotone interagisce con la molecola o l'atomo e rilascia elettroni. Questo effetto non è solo uno dei fondamenti importanti della meccanica quantistica, ma ha anche un profondo impatto sulla fisica moderna, sulla chimica e sulla scienza dei materiali. Tuttavia, in questo campo, il cosiddetto tempo di ritardo della fotoemissione è stato un argomento controverso, e vari modelli teorici lo hanno spiegato in gradi diversi, ma non è stato formato un consenso unificato.
Poiché il campo della scienza degli attosecondi è migliorato notevolmente negli ultimi anni, questo strumento emergente offre un modo senza precedenti per esplorare il mondo microscopico. Misurando con precisione gli eventi che si verificano su scale temporali estremamente brevi, i ricercatori sono in grado di ottenere maggiori informazioni sul comportamento dinamico delle particelle. Nell’ultimo studio, hanno utilizzato una serie di impulsi di raggi X ad alta intensità prodotti dalla sorgente di luce coerente dello Stanford Linac Center (SLAC), che sono durati solo un miliardesimo di secondo (attosecondo), per ionizzare gli elettroni del nucleo e “calciare” fuori dalla molecola eccitata.
Per analizzare ulteriormente le traiettorie di questi elettroni rilasciati, hanno usato eccitati individualmenteimpulsi laserper misurare i tempi di emissione degli elettroni in diverse direzioni. Questo metodo ha permesso loro di calcolare con precisione le differenze significative tra i diversi momenti causati dall'interazione tra gli elettroni, confermando che il ritardo potrebbe raggiungere i 700 attosecondi. Vale la pena notare che questa scoperta non solo convalida alcune ipotesi precedenti, ma solleva anche nuove domande, rendendo necessario riesaminare e rivedere le teorie pertinenti.
Inoltre, lo studio evidenzia l’importanza di misurare e interpretare questi ritardi temporali, che sono fondamentali per comprendere i risultati sperimentali. Nella cristallografia delle proteine, nell’imaging medico e in altre importanti applicazioni che coinvolgono l’interazione dei raggi X con la materia, questi dati costituiranno una base importante per ottimizzare i metodi tecnici e migliorare la qualità dell’imaging. Pertanto, il team intende continuare a esplorare la dinamica elettronica di diversi tipi di molecole al fine di rivelare nuove informazioni sul comportamento elettronico in sistemi più complessi e sulla loro relazione con la struttura molecolare, ponendo una base dati più solida per lo sviluppo di tecnologie correlate. in futuro.