Создан самый короткий импульс света в истории для прямого наблюдения электронов
Фото: freepik
Испанские учёные из Института фотонных наук (ICFO) достигли нового мирового рекорда в области управления светом. Они создали самый короткий и высокоинтенсивный импульс мягкого рентгеновского излучения, который длится всего 19,2 аттосекунды. Для справки, одна аттосекунда равна одной миллиардной доле миллиардной доли секунды (10⁻¹⁸). В этом временном интервале происходят изменения в состоянии электронов, что влияет на химические реакции и свойства материалов.
Электроны играют ключевую роль в различных процессах, таких как скорость химических реакций, проводимость металлов, передача энергии в биомолекулах и работа квантовых устройств. Однако их движения настолько быстрые, что обычные лазеры и детекторы не могут их зафиксировать. Новый импульс, созданный исследователями, стал самой быстрой в мире «камерой», позволяющей наблюдать за динамикой перестройки электронных облаков вокруг атомов во время реакций или фазовых переходов. Это даёт возможность изучать процессы, которые ранее можно было исследовать только косвенно.
Команда под руководством профессора Йенса Биргерта работала над этим достижением почти десять лет. В 2015 году им впервые удалось зарегистрировать аттосекундные импульсы в мягком рентгеновском диапазоне, но их длительность оставалась теоретической. Благодаря новым методам измерения, учёным удалось сократить длительность импульса до 19,2 аттосекунды и подтвердить этот результат экспериментально.
Первый автор исследования, доктор Фернандо Ардана-Ламас, заявил: «Насколько нам известно, мы зафиксировали самый короткий импульс света в мире». Профессор Биргерт уверен, что это открытие может привести к прорывам в таких областях, как фотовольтаика, катализ, изучение сильно коррелированных материалов и разработка новых квантовых устройств. Теперь учёные могут не только создавать модели, но и наблюдать за поведением электронов в реальном времени.
