Analiza ruchu elektronów w nanoskali przy użyciu zaawansowanych impulsów świetlnych
przez Roberta Schreibera
Oldenburg, Niemcy (SPX), 10 stycznia 2024 r
Naukowcy ze Szwecji i Niemiec, w tym dr Jan Vogelsang z Uniwersytetu w Oldenburgu, poczynili znaczące postępy w badaniach dynamiki ultraszybkich elektronów. Ich praca, polegająca na śledzeniu ruchu elektronów na powierzchni kryształów tlenku cynku z niespotykaną dotąd rozdzielczością przestrzenną i czasową, stanowi znaczący postęp w tej dziedzinie.
W badaniu tym, będącym częścią szybko rozwijającej się dziedziny ultraszybkiej dynamiki elektronów, wykorzystano impulsy laserowe do obserwacji ruchu elektronów w nanomateriałach. Eksperymenty zespołu, szczegółowo opisane w czasopiśmie naukowym Advanced Physics Research, pokazują potencjał ich podejścia w zrozumieniu zachowania elektronów w zastosowaniach od nanomateriałów po nowatorskie technologie ogniw słonecznych.
Kluczem do sukcesu było innowacyjne połączenie fotoemisyjnej mikroskopii elektronowej (PEEM) i technologii fizyki attosekundowej. PEEM, technikę stosowaną do badania powierzchni materiałów, połączono z niezwykle krótkimi impulsami świetlnymi, co przypomina wykorzystanie w fotografii szybkiej lampy błyskowej w celu wzbudzenia, a następnie śledzenia elektronów. „Proces ten przypomina fotografowanie szybkiego ruchu za pomocą lampy błyskowej” – wyjaśnił dr Vogelsang.
Jednym z kluczowych wyzwań w tej dziedzinie było osiągnięcie niezbędnej precyzji czasowej, aby móc obserwować te niezwykle szybkie ruchy elektronów. Elektrony, znacznie mniejsze i szybsze od jąder atomowych, wymagają wyjątkowo szybkich technik pomiarowych. Kluczowym osiągnięciem była integracja PEEM z mikroskopią attosekundową, bez utraty rozdzielczości przestrzennej i czasowej. Dr Vogelsang tak wyraził przełom dokonany przez zespół: „W końcu dotarliśmy do punktu, w którym możemy wykorzystać impulsy attosekundowe do szczegółowego badania interakcji światła i materii na poziomie atomowym i w nanostrukturach”.
Eksperymentalne podejście zespołu w znacznym stopniu skorzystało na zastosowaniu źródła światła o dużej mocy, zdolnego do generowania 200,000 XNUMX attosekundowych błysków na sekundę. Częstotliwość ta umożliwiła uwolnienie pojedynczych elektronów z powierzchni kryształu, pozwalając na niezakłócone badanie ich zachowania. „Im więcej impulsów na sekundę wygenerujesz, tym łatwiej będzie wyodrębnić niewielki sygnał pomiarowy ze zbioru danych” – zauważył dr Vogelsang, podkreślając znaczenie tych możliwości technologicznych.
Badania przeprowadzono w laboratorium Uniwersytetu w Lund w Szwecji, pod kierunkiem profesor dr Anne L’Huillier, uznanej fizyk i jednej z trzech ubiegłorocznych laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Laboratorium Uniwersytetu w Lund jest jednym z niewielu na świecie wyposażonym do tak zaawansowanych eksperymentów.
Dr Vogelsang, który wcześniej pracował jako pracownik naukowy ze stopniem doktora na Uniwersytecie w Lund, obecnie tworzy podobne laboratorium na Uniwersytecie w Oldenburgu. Współpraca między tymi dwiema instytucjami będzie kontynuowana i planuje zbadać zachowanie elektronów w różnych materiałach i nanostrukturach.
Od 2022 r. dr Vogelsang kieruje grupą badawczą zajmującą się mikroskopią attosekundową na Uniwersytecie w Oldenburgu, wspieraną przez program Emmy Noether Niemieckiej Fundacji Badawczej. Inicjatywa ta odzwierciedla zaangażowanie Niemiec we wspieranie najnowocześniejszych badań naukowych.
Linki pokrewne
Uniwersytet w Oldenburgu
Gwiezdna chemia, wszechświat i wszystko w nim
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
- PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
- PlatonESG. Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
- Platon Zdrowie. Inteligencja w zakresie biotechnologii i badań klinicznych. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://www.spacedaily.com/reports/Nanoscale_electron_movement_analysis_using_advanced_light_pulses_999.html
- :ma
- :Jest
- :Gdzie
- 000
- 10
- 200
- 2022
- a
- osiągnięcie
- osiągnięcia
- zaawansowany
- postęp
- pokrewny
- Wszystkie kategorie
- Pozwalać
- wśród
- an
- analiza
- i
- aplikacje
- podejście
- AS
- At
- atomowy
- być
- zachowanie
- pomiędzy
- przełom
- by
- CAN
- zdolność
- zdolny
- Przechwytywanie
- komórka
- centralny
- wyzwania
- chemia
- współpraca
- połączenie
- zobowiązanie
- przeprowadzone
- kontynuować
- Kryształ
- Obecnie
- pionierski nowatorski
- de
- wykazać
- detal
- szczegółowe
- domena
- dr
- dynamika
- łatwiej
- elektrony
- zatrudniony
- włączony
- wyposażony
- ustanowienie
- Eter (ETH)
- ewoluuje
- Badanie
- wyjątkowo
- eksperymentalny
- eksperymenty
- odkryj
- wyrażone
- wyciąg
- skrajny
- niezwykle
- FAST
- szybciej
- kilka
- pole
- W końcu
- Migać
- W razie zamówieenia projektu
- wychowanie
- Fundacja
- Częstotliwość
- od
- Generować
- generujący
- niemiecki
- Niemcy
- bardzo
- Zarządzanie
- Have
- Atrakcja
- podświetlanie
- HTML
- http
- HTTPS
- znaczenie
- in
- Włącznie z
- niewiarygodnie
- indywidualny
- inicjatywa
- Innowacyjny
- instytucje
- integracja
- wzajemne oddziaływanie
- badać
- śledztwo
- IT
- Styczeń
- dziennik
- jpg
- Klawisz
- laboratorium
- laser
- Doprowadziło
- poziom
- lekki
- lubić
- zrobiony
- materiał
- materiały
- Materia
- pomiary
- zmierzenie
- Mikroskopia
- jeszcze
- ruch
- ruch
- Ruchy
- dużo
- Nanomateriały
- niezbędny
- dostojnik
- zauważyć
- powieść
- już dziś
- obserwować
- of
- on
- ONE
- or
- sparowany
- część
- dla
- fotografia
- Fizyka
- kluczowy
- plany
- plato
- Analiza danych Platona
- PlatoDane
- punkt
- potencjał
- Detaliczność
- poprzedni
- poprzednio
- wygląda tak
- Profesor
- program
- puls
- nośny
- szybki
- szybko
- osiągnięty
- odzwierciedla
- zwolnić
- Słynny
- raport
- wymagać
- Badania naukowe
- Grupa poszukiwawcza
- badacz
- Badacze
- Rozkład
- ROBERT
- s
- poświęcanie
- nauka
- naukowy
- Badania naukowe
- druga
- zestaw
- Signal
- znaczący
- znacznie
- podobny
- ponieważ
- mały
- mniejszy
- słoneczny
- Źródło
- Przestrzenne
- spx
- kroczy
- Badanie
- Następnie
- sukces
- taki
- Utrzymany
- Powierzchnia
- Szwecja
- zespół
- technika
- Techniki
- techniczny
- Technologies
- Technologia
- niż
- Połączenia
- świat
- ich
- Te
- to
- trzy
- do
- śledzić
- drugiej
- zrozumienie
- Wszechświat
- uniwersytet
- bez precedensu
- posługiwać się
- używany
- za pomocą
- różnorodny
- była
- we
- który
- KIM
- w
- w ciągu
- bez
- Praca
- pracował
- świat
- rok
- ty
- zefirnet