阿秒脈沖揭示光電效應(yīng)新信息,發(fā)射延遲時(shí)間遠(yuǎn)超預(yù)期

2024-08-27 02:00:00 來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào) 點(diǎn)擊數(shù):


科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

來(lái)自美國(guó)能源部斯坦福國(guó)家加速器(SLAC)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家,借助阿秒脈沖揭示了光電效應(yīng)的新信息:光電發(fā)射延遲時(shí)間長(zhǎng)達(dá)700阿秒,遠(yuǎn)超此前預(yù)期。最新研究挑戰(zhàn)了現(xiàn)有理論模型,有助更深入揭示電子之間的相互作用,促進(jìn)半導(dǎo)體和太陽(yáng)能電池等技術(shù)的發(fā)展。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然》雜志。

光電效應(yīng)指在金屬表面照射光線時(shí),光子與金屬表面的分子或原子相互作用,使金屬表面釋放出電子的現(xiàn)象。該效應(yīng)為量子力學(xué)奠定了理論基礎(chǔ),但所謂的光電發(fā)射延遲時(shí)間一直是激烈爭(zhēng)論的話題。阿秒科學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展,為進(jìn)一步揭示該時(shí)間延遲的秘密提供了重要工具。

在最新研究中,研究人員使用SLAC的直線加速器相干光源發(fā)出的阿秒(100億億分之一秒)X射線脈沖,電離核心級(jí)電子,將電子從分子中“踢出”。然后,他們使用單獨(dú)的激光脈沖,根據(jù)電子發(fā)射的時(shí)間,將其“踢向”略微不同的方向,以測(cè)量光電發(fā)射延遲時(shí)間。

研究顯示,這一延遲時(shí)間長(zhǎng)達(dá)700阿秒,電子之間的相互作用在這種延遲中起到重要作用。研究人員指出,測(cè)量和解釋這些時(shí)間延遲有助于更好地分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,特別是在研究X射線與物質(zhì)相互作用至關(guān)重要的蛋白質(zhì)晶體學(xué)和醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。他們計(jì)劃更深入探索不同分子系統(tǒng)內(nèi)的電子動(dòng)力學(xué),進(jìn)一步揭示電子行為和分子結(jié)構(gòu)的新信息。

責(zé)任編輯:左常睿

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