23.08.2017

Рекордно быстрый световой импульс

Исследовательская группа Университета Центральной Флориды (University of Central Florida) продемонстрировала рекордно быстрый световой импульс — 53-аттосекундную вспышку рентгеновского излучения.

Работа проведена под руководством профессора Цзэнху Чана (Zenghu Chang). Коллективу учёных и инженеров удалось побить собственный рекорд, установленный в 2012 году. Тогда был получен 67-аттосекундный ультрафиолетовый световой импульс.

Аттосекунда (10^-18 с) — это невообразимо быстро. За 53 аттосекунды свет проходит расстояние меньше одной тысячной диаметра человеческого волоса.

Аттосекундные световые импульсы нужны учёным для того, чтобы фиксировать движение электронов в атомах и молекулах с недостижимой ранее точностью.

Сообщение о новом достижении опубликовано в журнале Nature Communication. В статье сообщается, что полученный импульс интересен не только как самый короткий. Длина полученной волны находится в «водяном окне» — спектральной области, в которой атомы углерода сильно поглощают энергию, а молекулы воды — нет.

«Такое аттосекундное мягкое рентгеновское излучение может быть использовано, чтобы снимать замедленное видео об электронах и атомах биологических молекул в живых клетках, чтобы, например, улучшить эффективность солнечных батарей через лучшее понимание того, как работает фотосинтез», — говорит Чан.

Рентгеновские лучи взаимодействуют с жёстко связанными электронами в веществе и могут свидетельствовать о том, как движутся электроны в атомах. Это даёт возможность исследования быстропротекающих процессов в различных материалах, что может привести, например, к разработке новых, более производительных компьютерных чипов.

Для получения аттосекундных рентгеновских лучей требуется крайне мощный источник энергии: в данном случае — фемтосекундный длинноволновой лазер. Чан и его команда первые, кто использовал такой метод.

Сергей Сыров

Источники:

1. 22century.ru