Физики из Университета Центральной Флориды и Института физики Китайской академии наук разработали технологию, позволяющую создавать вспышки лазерного света длительностью всего около 53 аттосекунд. Это настолько короткие промежутки времени, что свет успевает преодолеть за них тысячную долю толщины волоса. Главное применение таких «вспышек» — исследование быстрых электронных процессов в молекулах и в твердых телах. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications, кратко о нем сообщает пресс релиз Университета Центральной Флориды.
Процессы, связанные с изменением электронной структуры молекул происходят на очень малых масштабах времени, измеряющихся десятками аттосекунд. Это в сотни миллионов миллиардов раз меньше, чем привычная секунда — самые быстрые рукотворные объекты не сдвинуться за такое время на диаметр протона. Исследовать их можно лишь с помощью сопоставимо быстрых процессов — в противном случае наблюдаемая картина окажется смазанной.
В новой работе авторы использовали короткий сфокусированный импульс 125-гигаваттного инфракрасного лазера чтобы возбудить молекулы неона и превратить их в источники вторичного рентгеновского излучения. Затем, физики определили среднюю продолжительность рентгеновского импульса — она оказалась примерно равной 53 аттосекундам, что примерно на 20 процентов короче, чем в предыдущем рекорде.
С помощью новой техники ученые смогли наблюдать динамику электронных переходов в атоме углерода углекислого газа. В перспективе это поможет исследовать реакции фотохимического разрыва связей в фреонах на аттосекундных масштабах. Подобные работы помогут лучше установить механизмы этих реакций и найти способы их ускорить.
Ранее мы сообщали об исследовании фотоионизации атомов гелия с помощью методов аттосекундной спектроскопии. Международному коллективу физиков удалось достигнуть рекордного разрешения в сотни зептосекунд (эта единица измерения в тысячу раз меньше аттосекунды).