由浦項(xiàng)科技大學(xué)的 Dong Eon Kim 教授和精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院的 X. Lai 教授領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在超快成像領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，首次分別清晰地觀測(cè)到了蜘蛛腿和魚骨狀兩種截然不同的全息圖案。

研究小組利用近單周期激光脈沖不僅揭示和識(shí)別了蜘蛛腿狀和魚骨狀圖案，還揭示和識(shí)別了電子全息圖上的古伊相位效應(yīng)。這項(xiàng)工作為從全息圖案中正確提取目標(biāo)分子的核間分離開辟了一條途徑。

研究論文發(fā)表在《光： 科學(xué)與應(yīng)用》雜志上。

圖片:strong-field-photoelec.jpg

X 射線衍射等傳統(tǒng)成像方法在捕捉分子內(nèi)電子的快速運(yùn)動(dòng)方面存在局限性。這種基于強(qiáng)場(chǎng)光電子全息（SFPH）的新方法有望以前所未有的分辨率徹底改變我們對(duì)這些基本構(gòu)件的認(rèn)識(shí)。

通過使用載流子包相控制的近單周期激光脈沖，研究小組能夠清晰地觀察和識(shí)別不同的全息圖案，揭示目標(biāo)分子內(nèi)電子動(dòng)力學(xué)的細(xì)節(jié)，因?yàn)橐郧白璧KSFPH測(cè)量的周期間干擾圖案被抑制了。

金教授解釋說：“這是第一次直接觀察到這些圖案。我們的方法使我們能夠在阿秒時(shí)間尺度上控制電子行為（阿秒是十億分之一秒）”。

研究人員通過提取目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)信息，展示了他們的方法的威力。研究成果可應(yīng)用于從化學(xué)、生物學(xué)到材料科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。

重要的是，這種新方法比以往通常需要多次測(cè)量的方法更簡(jiǎn)單。這一進(jìn)步具有多功能性，有可能與其他技術(shù)相結(jié)合，提供更精確的控制和洞察力。

Kim 教授說：“我們的工作為研究分子動(dòng)力學(xué)和控制化學(xué)反應(yīng)開辟了令人興奮的途徑。”

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論文鏈接：https://dx.doi.org/10.1038/s41377-024-01457-7