Nobel-palkittu tutkii uusia maailmoja attosekundisilla laserpulsseilla

Äskettäin tohtori Anne L'Huillier, yksi viime vuoden fysiikan Nobel-palkinnon voittajista, ja muut tutkijat, mukaan lukien fyysikko tohtori Jan Vogelsang Oldenburgin yliopistosta, käyttivät attosekuntisia laserpulsseja yhdessä fotoelektronimikroskoopin (PEEM) kanssa. sinkkioksidikiteiden pinnalta vapautuvien elektronien dynamiikka. Tutkimus osoittaa edelleen attosekunnin laserpulssitekniikan käyttökelpoisuuden nanomateriaalien ja uusien aurinkokennojen alalla.
Nobel-palkinnon voittaja tutkii "uusia maailmoja" attosekunnin laserpulsseilla
Ns. Extreme Ultraviolet (EUV) attosekunnin laserpulssi on itse asiassa erityinen laserpulssi, jonka aallonpituus on Extreme Ultraviolet (EUV) -kaistalla ja erittäin lyhyt attosekunnin kesto, joka on yksi nopeimmista tunnetuista aikayksiköistä. Tämän seurauksena attosekuntipulssit ovat erittäin aikaresoluutioisia ja pystyvät vangitsemaan erittäin nopeita prosesseja tai ohimeneviä tapahtumia.
Äärimmäisten ultravioletti-attosekuntien laserpulsseja varten niiden tuottaminen vaatii korkean energian lasereiden käyttöä ja sarjan pulssin kompressointi- ja vahvistustekniikoita. Tällaisilla laserpulsseilla on laaja valikoima sovelluksia tieteellisessä tutkimuksessa, korkean tarkkuuden mittauksissa ja materiaalitieteessä. Sen avulla voidaan esimerkiksi tutkia kemiallisten reaktioiden dynaamisia prosesseja, materiaalien elektronista käyttäytymistä ja niin edelleen.
Tällä hetkellä tieteellisessä lehdessä Advanced Physical Research julkaistut tutkijat ovat onnistuneesti yhdistäneet attosekuntimikroskopian ja fotoemissioelektronimikroskoopin uhraamatta ajallista tai spatiaalista erottelukykyä ja lopulta ymmärtäneet attosekunnin laserpulssien käytön vaaka- ja nanorakenteista peräisin olevien valo-aineen vuorovaikutusten tutkimiseen.
Sellaisen valonlähteen käyttö, joka pystyi tuottamaan suuren määrän attosekunnin pulssi välähdyksiä sekunnissa (tässä tapauksessa 200 000 valopulssia sekunnissa), oli yksi tekijöistä, jotka tekivät tämän mahdolliseksi. Tiedemiehet pystyivät tutkimaan välähdysten käyttäytymistä häiritsemättä toisiaan, koska jokainen välähdys vapauttaa keskimäärin yhden elektronin kiteen pinnalta. Mitä enemmän pulsseja syntyy sekunnissa, sitä helpompi on poimia pieniä mittaussignaaleja tietojoukosta.