Впервые ученые смогли наблюдать в реальном времени движение электронов в атоме.

Дата публикации: 28/11/2010
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Международная команда ученых из Германии (Институт Макса Планка Квантовой Оптики – MPQ, Garching, Германия) и США (Национальная лаборатория Лоренса Беркли Департамента энергетики США, Университет Калифорнии в Беркли) использовала ультракороткие вспышки лазерного света, чтобы впервые непосредственно наблюдать движение внешних электронов атома.

Благодаря методу, названному как аттосекундная абсорбционная спектроскопия, исследователи смогли зафиксировать колебания валентных электронов между одновременно произведенными квантовыми состояниями с большой точностью.
Эти колебания порождают электронное движение. “С простой системой атомов криптона, мы демонстрировали, впервые, что мы можем изучать динамику электронов при переходе с одного энергетического уровня на другой с аттосекундным импульсом," – говорит Стивен Леон из Лаборатории Беркли Отдела Химических Наук, профессор химии и физики в UC Беркли.
"Это позволило увидеть детали типа движения электрона – когерентную суперпозицию – которая управляет свойствами многих квантовых систем".

Леон цитирует недавнюю работу исследовательской группы Грэма Флеминга (Graham Fleming) из Беркли о принципиально важной роли последовательной динамики в фотосинтезе как пример его важности, отмечая, что метод, развитый нашей командой для того, чтобы исследовать когерентную динамику, прежде никогда не был доступен исследователям.
Это является действительно общим и может быть применено к аттосекундным электронным проблемам динамики в физике и химии жидкостей, тел, биологических систем, всего.

Демонстрация аттосекундной абсорбционной спектроскопии началась в первую очередь с ионами атома криптона, где один или большее количество внешних электронов удалялись импульсом излучения инфракрасного лазера, продолжительность излучения которого составляла несколько фемтосекунд (фемтосекунда – 10^-15 секунд).
Затем с много более коротким импульсом ультрафиолетового излучения продолжительностью 100 аттосекунд (аттосекунда – 10^-18 секунд), они смогли точно измерить эффекты «орбитального движения» валентного электрона.

Источник: www.nanonewsnet.ru / www.cislaser.com

Статьи по теме: