Физики впервые наблюдали изгнание электрона

Ученые впервые наблюдали движение валентных или наиболее удаленных электронов атома в реальном времени.

Это произошло в ходе исследования изгнания электрона из атома с помощью интенсивного лазерного импульса.

Эксперимент провели физики из Калифорнийского университета в Беркли в сотрудничестве с исследователями из института квантовой оптики Макса Планка и из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли министерства энергетики США, при поддержке департамента научных исследований ВВС США, сообщается на сайте последнего.

В ходе эксперимента электрон был удален из атома криптона лазерным импульсом, длительность которого составила менее 4 фемтосекунд (1 фемтосекунда равна одной миллионной от одной миллиардной доли секунды). Процесс обуславливает наличие атома с пульсирующим положительно заряженным отверстием в валентной оболочке, которая возникает благодаря электроволновым функциям атома.

Ученые во лаве с доктором Стивом Леоне, экспертом в области ультрабыстрых лазеров, применили экстремальный ультрафиолетовый световой импульс, продолжительность которого составила 150 аттосекунд (1 аттосекунда равняется одной миллиардной от одной миллиардной доли секунды), чтобы впервые зафиксировать и отснять движение валентных электронов.

Данное исследование движения электронов, как ожидается, позволит ученым лучше управлять процессами и материалами, которые позволят усовершенствовать быстродействующую электронику и безуглеродные источники энергии.

«Если мы хотим понять ультрабыструю электронику, нам необходимо работать над изменением молекулярных связей в химических реакциях и изменением движения электронов в процессе реакций, или в сложных твердых частицах, которые возможны лишь при остановке времени до фемтосекунды», сказал Леоне.

Доктор Майкл Берман из департамента научных исследований ВВС США полагает, что данное исследование — замечательный пример новых возможностей аттосекундных импульсов в исследовании динамики движений электронов.

«Эксперимент открывает двери в исследование фундаментальных физических процессов в течение максимально малых временных отрезков, когда-либо исследованных прежде», сказал он. «Новые возможности позволят нам исследовать динамику электронов в материалах и полупроводниках, а также могут помочь понять и снизить процессы потери электронов, чтобы электроника и такие устройства, как солнечные батареи, стали более эффективными».

13.10.2010