Учени се научиха да контролират свръхбързото движение на електрони с помощта на лазерни импулси - micetimes.asia
Международен екип от учени е разработил технология за контролиране на свръхбързото движение на електрони, използвайки светлинни импулси, произведени от лазер със свободни електрони Free Electron Laser FERMI. Това постижение проправя пътя за изследване на сложни и бързи явления в атосекундния времеви мащаб, които са в основата на всички естествени процеси в природата, включително фотосинтеза, катализа и биохимични процеси.
Трябва да се отбележи, че химичните, физичните и биологичните процеси в природата са много динамични, повечето от тях зависят не само от атомната и електронна структура на веществата, участващи в тях, но и от скоростта на взаимодействие на различни компоненти. За да се проучи този аспект, беше въведено понятието "фемтохимия", за което ученият Ахмед Зеваил беше удостоен с Нобелова награда през 1999 г. Фемтохимията е процес на изучаване и контролиране на динамични химични реакции с помощта на ултракъси фемтосекундни импулси на лазерна светлина. Това е времето, което е необходимо за образуването на химически връзки по време на реакции като горене.
Естествените процеси обаче са още по-бързи. Процесите, включващи атомите на молекулите, се случват в рамките на фемтосекунди, но процесите, включващи електрони, се случват много по-бързо, защото те се движат хиляди пъти по-бързо от атомите. Типичното време, през което електроните могат да участват в определен процес, е стотици или десетки атосекунди (една милиардна от една милиардна от секундата).
Групата, включваща учени от Италия, Япония, България (Московския държавен университетна името на Ломоносов) и Германия, използваха импулси, състоящи се от светлина с две различни дължини на вълната. Променяйки параметрите на импулса и съотношението на фотоните с различна дължина на вълната в него, учените са постигнали надежден контрол върху посоката и интензитета на излъчване на поток от електрони, избити от светлината от атомите. В същото време разделителната способност на тази технология за управление е само 3 атосекунди, което дава възможност на учените да изучават и контролират изключително бързи процеси.
„Това постижение дава на учените по света възможността да изучават и контролират свръхбързи процеси, които включват движението на електрони в атосекунди времеви рамки“, казва Кийоши Уеда, ръководител на екипа в университета Тохоку, Япония. доброто на цялото човечество.“