تكشف نبضات Attosecond عن أسرار تأخير الوقت

نبضات Attosecondتكشف أسرار تأخير الوقت
كشف العلماء في الولايات المتحدة ، بمساعدة نبضات Attosecond ، معلومات جديدة عنتأثير كهروضوئي: الالانبعاثات الكهروضوئيةالتأخير يصل إلى 700 Attoseconds ، أطول بكثير مما كان متوقعًا. يتحدى هذا البحث الأخير النماذج النظرية الموجودة ويساهم في فهم أعمق للتفاعلات بين الإلكترونات ، مما يؤدي إلى تطوير تقنيات مثل أشباه الموصلات والخلايا الشمسية.
يشير التأثير الكهروضوئي إلى الظاهرة أنه عندما يضيء الضوء على جزيء أو ذرة على سطح معدني ، يتفاعل الفوتون مع الجزيء أو الذرة ويطلق الإلكترونات. هذا التأثير ليس فقط أحد الأسس المهمة لميكانيكا الكم ، ولكن له أيضًا تأثير عميق على علوم الفيزياء والكيمياء والمواد الحديثة. ومع ذلك ، في هذا المجال ، كان ما يسمى وقت تأخير التصوير الضوئي موضوعًا مثيرًا للجدل ، وقد أوضحت النماذج النظرية المختلفة ذلك بدرجات مختلفة ، ولكن لم يتم تشكيل أي إجماع موحد.
مع تحسن مجال علوم Attosecond بشكل كبير في السنوات الأخيرة ، توفر هذه الأداة الناشئة طريقة غير مسبوقة لاستكشاف العالم المجهري. من خلال قياس الأحداث التي تحدث بدقة على المقاييس الزمنية القصيرة للغاية ، يمكن للباحثين الحصول على مزيد من المعلومات حول السلوك الديناميكي للجزيئات. في أحدث دراسة ، استخدموا سلسلة من نبضات الأشعة السينية عالية الكثافة التي تنتجها مصدر الضوء المتماسك في مركز ستانفورد ليناك (SLAC) ، والتي استمرت مليار فقط من الثانية (Attosecond) ، لتأين الإلكترونات الأساسية و "الركلة" من الجزيء المثير.
لمزيد من تحليل مسارات هذه الإلكترونات التي تم إصدارها ، استخدموا متحمسين بشكل فردينبضات الليزرلقياس أوقات انبعاث الإلكترونات في اتجاهات مختلفة. سمحت لهم هذه الطريقة بحساب الاختلافات المهمة بدقة بين اللحظات المختلفة الناجمة عن التفاعل بين الإلكترونات ، مما يؤكد أن التأخير يمكن أن يصل إلى 700 Attoseconds. تجدر الإشارة إلى أن هذا الاكتشاف لا يتحقق من صحة بعض الفرضيات السابقة فحسب ، بل يثير أيضًا أسئلة جديدة ، مما يجعل النظريات ذات الصلة يجب إعادة فحصها ومراجعتها.
بالإضافة إلى ذلك ، تسلط الدراسة الضوء على أهمية قياس وتفسير هذه التأخيرات الزمنية ، والتي تعتبر ضرورية لفهم النتائج التجريبية. في بلورات البروتين والتصوير الطبي والتطبيقات المهمة الأخرى التي تنطوي على تفاعل الأشعة السينية مع المادة ، ستكون هذه البيانات أساسًا مهمًا لتحسين الأساليب التقنية وتحسين جودة التصوير. لذلك ، يخطط الفريق لمواصلة استكشاف الديناميات الإلكترونية لأنواع مختلفة من الجزيئات من أجل الكشف عن معلومات جديدة حول السلوك الإلكتروني في أنظمة أكثر تعقيدًا وعلاقتها بالهيكل الجزيئي ، ووضع أساس بيانات أكثر صلابة لتطوير التقنيات ذات الصلة في المستقبل.