科學(xué)家創(chuàng)造世上最短暫X射線能觀察電子的慢動作
10月31日消息,科學(xué)家們已經(jīng)成功創(chuàng)造出世界上時間最短的X射線激光脈沖,持續(xù)時間只有43阿秒,這一進(jìn)步能夠讓我們觀察到電子的慢動作。為了完全了解化學(xué)反應(yīng)過程中的動力學(xué),科學(xué)家們必須能夠在原子和分子的基本時間坐標(biāo)研究它們的所有動作。分子運動處于皮秒水平,而原子和電子震動分別處于飛秒和阿秒水平。
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員成功打造出持續(xù)時間只有43阿秒的世界最短激光脈沖。這一激光脈沖是人類創(chuàng)造的最短的受控激光脈沖。研究人員現(xiàn)在能夠更深入的探索電子如何在分子內(nèi)運動,以及化學(xué)鍵如何形成。阿秒光譜學(xué)能夠幫助我們研發(fā)更加高效的太陽能電池,因為它讓我們?nèi)祟愂状文軌蛞徊讲阶粉櫘a(chǎn)生電流的過程。電荷轉(zhuǎn)換路徑的深入探索也能夠幫助我們提升新一代光敏元器件的效率。 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的教授Hans Jakob Worner稱,阿秒激光束并不僅僅適用于更多的觀測,而且也能夠直接操縱化學(xué)反應(yīng)。借助激光脈沖能夠改變化學(xué)反應(yīng)過程,此外通過阻止分子特定位置的電荷轉(zhuǎn)移,甚至能打破化學(xué)鍵。這種化學(xué)反應(yīng)過程的靶向干預(yù)此前是無法實現(xiàn)的,因為分子內(nèi)電子的時間軸以前難以探測。 現(xiàn)在Worner的團(tuán)隊已經(jīng)開始探索新一代更短的激光脈沖。更短的極光脈沖有可能記錄下更加詳細(xì)的圖像,為我們揭開其中更多的秘密。很快我們就有可能以更高的時間分辨率追蹤更復(fù)雜分子中的電子運動。 |