Attósekúndu púlsarafhjúpa leyndarmál tímaseinkunarinnar
Vísindamenn í Bandaríkjunum hafa, með hjálp attósekúndupúlsa, afhjúpað nýjar upplýsingar umljósvirkni: hinnljósrafgeislunSeinkunin er allt að 700 attósekúndur, mun lengri en áður var búist við. Þessi nýjasta rannsókn ögrar núverandi fræðilegum líkönum og stuðlar að dýpri skilningi á víxlverkun rafeinda, sem leiðir til þróunar tækni eins og hálfleiðara og sólarsella.
Ljósrafáhrif vísa til þess fyrirbæris að þegar ljós skín á sameind eða atóm á málmyfirborði, þá hefur ljóseindin samskipti við sameindina eða atómið og losar rafeindir. Þessi áhrif eru ekki aðeins einn mikilvægur undirstaða skammtafræðinnar, heldur hafa þau einnig djúpstæð áhrif á nútíma eðlisfræði, efnafræði og efnisfræði. Hins vegar hefur svokallaður ljósgeislunarseinkunartími verið umdeilt umræðuefni á þessu sviði og ýmsar fræðilegar líkön hafa útskýrt hann í mismunandi mæli, en engin samstaða hefur náðst um það.
Þar sem vísindi á sviði attósekúnduvísinda hafa batnað gríðarlega á undanförnum árum býður þetta nýja tól upp á fordæmalausa leið til að kanna smásjárheiminn. Með því að mæla nákvæmlega atburði sem eiga sér stað á afar stuttum tímakvarða geta vísindamenn fengið meiri upplýsingar um breytilega hegðun agna. Í nýjustu rannsókninni notuðu þeir röð af hástyrktum röntgengeislunarpúlsum sem framleiddir voru af samfelldri ljósgjafa í Stanford Linac Center (SLAC), sem stóðu aðeins yfir í einn milljarðasta hluta úr sekúndu (atósekúndu), til að jóna kjarnarafeindirnar og „sparka“ út úr örvuðu sameindinni.
Til að greina frekar brautir þessara losuðu rafeinda notuðu þeir örvaðar rafeindir hver fyrir sigleysigeislapúlsarað mæla losunartíma rafeindanna í mismunandi áttir. Þessi aðferð gerði þeim kleift að reikna nákvæmlega út marktækan mun á mismunandi augnablikum sem orsakast af víxlverkun rafeindanna, og staðfesti að seinkunin gæti náð 700 attósekúndum. Það er vert að taka fram að þessi uppgötvun staðfestir ekki aðeins fyrri tilgátur heldur vekur einnig upp nýjar spurningar, sem gerir það að verkum að viðeigandi kenningar þurfa endurskoðunar og endurskoðunar.
Að auki undirstrikar rannsóknin mikilvægi þess að mæla og túlka þessar tímaseinkanir, sem eru mikilvægar til að skilja tilraunaniðurstöður. Í próteinkristöllun, læknisfræðilegri myndgreiningu og öðrum mikilvægum forritum sem fela í sér víxlverkun röntgengeisla við efni, munu þessi gögn vera mikilvægur grunnur að því að hámarka tæknilegar aðferðir og bæta gæði myndgreiningar. Þess vegna hyggst teymið halda áfram að kanna rafeindavirkni mismunandi gerða sameinda til að afhjúpa nýjar upplýsingar um hegðun rafeinda í flóknari kerfum og tengsl þeirra við sameindabyggingu, og leggja þannig traustari gagnagrunn fyrir þróun skyldrar tækni í framtíðinni.
Birtingartími: 24. september 2024