Nobelio premijos laureatas tyrinėja naujus pasaulius su attosekundiniais lazerio impulsais

Neseniai daktarė Anne L'Huillier, viena iš praėjusių metų Nobelio fizikos premijos laureatų, ir kiti tyrėjai, įskaitant fiziką dr. Janą Vogelsangą iš Oldenburgo universiteto, naudojo atosekundinius lazerio impulsus kartu su fotoelektroniniu mikroskopu (PEEM). nuo cinko oksido kristalų paviršiaus išsiskiriančių elektronų dinamika. Tyrimas taip pat parodo atosekundės lazerio impulsų technikos naudą nanomedžiagų ir naujų saulės elementų srityje.
Nobelio premijos laureatas tyrinėja „naujus pasaulius“ su atosekundiniais lazerio impulsais
Vadinamasis ekstremaliojo ultravioletinio (EUV) attosekundinis lazerio impulsas iš tikrųjų yra specialus lazerio impulso tipas, kurio bangos ilgis yra ekstremalios ultravioletinės spinduliuotės (EUV) juostoje, o atosekundžių trukmė yra itin trumpa, o tai yra vienas greičiausių žinomų laiko vienetų. Dėl to attosekundiniai impulsai yra labai laiko skiriami ir gali užfiksuoti labai greitus procesus ar trumpalaikius įvykius.
Ekstremalių ultravioletinių atosekundinių lazerio impulsų generavimui reikia naudoti didelės energijos lazerius ir daugybę impulsų suspaudimo bei stiprinimo metodų. Tokie lazeriniai impulsai turi platų pritaikymo spektrą moksliniuose tyrimuose, didelio tikslumo matavimuose ir medžiagų moksle. Pavyzdžiui, juo galima tirti cheminių reakcijų dinaminius procesus, elektroninį elgesį medžiagose ir pan.
Šiuo metu paskelbtame moksliniame žurnale Advanced Physical Research, mokslininkai sėkmingai sujungė attosekundinę mikroskopiją ir fotoemisijos elektronų mikroskopiją, neprarandant laiko ar erdvinės skiriamosios gebos, galiausiai suprasdami, kad attosekundžių lazerio impulsų naudojimas tirti šviesos ir medžiagos sąveiką, kylančią iš horizontalių ir nanostruktūrų.
Šviesos šaltinio, galinčio generuoti daug atosekundžių impulsų blyksnių per sekundę (šiuo atveju 200 000 šviesos impulsų per sekundę), naudojimas buvo vienas iš veiksnių, dėl kurių tai įmanoma. Mokslininkai sugebėjo ištirti blyksnių elgesį netrukdydami vienas kitam, nes kiekvienas blyksnis iš kristalo paviršiaus išskiria vidutiniškai po vieną elektroną. Kuo daugiau impulsų generuojama per sekundę, tuo lengviau iš duomenų rinkinio išgauti mažus matavimo signalus.