Pulsa Attosecond mengungkap rahasia penundaan waktu

Pulsa attodetikmengungkap rahasia penundaan waktu
Para ilmuwan di Amerika Serikat, dengan bantuan pulsa attosecond, telah mengungkap informasi baru tentangefek fotolistrik: ituemisi fotolistrikpenundaannya mencapai 700 attodetik, lebih lama dari perkiraan sebelumnya. Penelitian terbaru ini menantang model teoretis yang ada dan berkontribusi pada pemahaman yang lebih mendalam tentang interaksi antar elektron, yang mengarah pada pengembangan teknologi seperti semikonduktor dan sel surya.
Efek fotolistrik mengacu pada fenomena ketika cahaya menyinari molekul atau atom pada permukaan logam, foton berinteraksi dengan molekul atau atom dan melepaskan elektron. Efek ini tidak hanya merupakan salah satu landasan penting mekanika kuantum, tetapi juga mempunyai dampak besar pada ilmu fisika, kimia, dan material modern. Namun, dalam bidang ini, apa yang disebut waktu tunda emisi foto telah menjadi topik kontroversial, dan berbagai model teoretis telah menjelaskannya pada tingkat yang berbeda-beda, namun belum ada konsensus terpadu yang terbentuk.
Karena bidang ilmu attosecond telah meningkat secara dramatis dalam beberapa tahun terakhir, alat baru ini menawarkan cara yang belum pernah ada sebelumnya untuk menjelajahi dunia mikroskopis. Dengan mengukur peristiwa yang terjadi dalam skala waktu yang sangat singkat secara tepat, peneliti dapat memperoleh lebih banyak informasi tentang perilaku dinamis partikel. Dalam studi terbaru, mereka menggunakan serangkaian pulsa sinar-X intensitas tinggi yang dihasilkan oleh sumber cahaya koheren di Stanford Linac Center (SLAC), yang hanya berlangsung sepermiliar detik (attosecond), untuk mengionisasi elektron inti dan “menendang” keluar dari molekul yang tereksitasi.
Untuk menganalisis lebih lanjut lintasan elektron yang dilepaskan ini, mereka menggunakan elektron tereksitasi secara individualpulsa laseruntuk mengukur waktu emisi elektron dalam arah yang berbeda. Metode ini memungkinkan mereka menghitung secara akurat perbedaan signifikan antara berbagai momen yang disebabkan oleh interaksi antar elektron, sehingga memastikan bahwa penundaannya bisa mencapai 700 attodetik. Perlu dicatat bahwa penemuan ini tidak hanya memvalidasi beberapa hipotesis sebelumnya, tetapi juga menimbulkan pertanyaan baru, sehingga teori-teori yang relevan perlu dikaji ulang dan direvisi.
Selain itu, penelitian ini menyoroti pentingnya mengukur dan menafsirkan penundaan waktu ini, yang sangat penting untuk memahami hasil eksperimen. Dalam kristalografi protein, pencitraan medis, dan aplikasi penting lainnya yang melibatkan interaksi sinar-X dengan materi, data ini akan menjadi dasar penting untuk mengoptimalkan metode teknis dan meningkatkan kualitas pencitraan. Oleh karena itu, tim berencana untuk terus mengeksplorasi dinamika elektronik berbagai jenis molekul untuk mengungkap informasi baru tentang perilaku elektronik dalam sistem yang lebih kompleks dan hubungannya dengan struktur molekul, sehingga meletakkan dasar data yang lebih kokoh untuk pengembangan teknologi terkait. di masa depan.