Los pulsos de atosegundos revelan los secretos del retraso de tiempo

Pulsos de atosegundosrevelar los secretos del retraso de tiempo
Los científicos en los Estados Unidos, con la ayuda de los pulsos de atosegundos, han revelado nueva información sobre elefecto fotoeléctrico: elemisión fotoeléctricaEl retraso es de hasta 700 attosegundos, mucho más tiempo de lo esperado. Esta última investigación desafía los modelos teóricos existentes y contribuye a una comprensión más profunda de las interacciones entre los electrones, lo que lleva al desarrollo de tecnologías como semiconductores y células solares.
El efecto fotoeléctrico se refiere al fenómeno de que cuando la luz brilla sobre una molécula o átomo en una superficie de metal, el fotón interactúa con la molécula o átomo y libera electrones. Este efecto no es solo uno de los fundamentos importantes de la mecánica cuántica, sino que también tiene un profundo impacto en la física moderna, la química y la ciencia de los materiales. Sin embargo, en este campo, el llamado tiempo de retraso en la fotoemisión ha sido un tema controvertido, y varios modelos teóricos lo han explicado en diferentes grados, pero no se ha formado un consenso unificado.
Como el campo de la ciencia de los atosegundos ha mejorado dramáticamente en los últimos años, esta herramienta emergente ofrece una forma sin precedentes de explorar el mundo microscópico. Al medir con precisión los eventos que ocurren en escalas de tiempo extremadamente cortas, los investigadores pueden obtener más información sobre el comportamiento dinámico de las partículas. En el último estudio, utilizaron una serie de pulsos de rayos X de alta intensidad producidos por la fuente de luz coherente en el Centro Stanford Linac (SLAC), que duró solo una milésima parte de un segundo (atrosegundo), para ionizar los electrones del núcleo y "patear" de la molécula excitada.
Para analizar más a fondo las trayectorias de estos electrones liberados, utilizaron individualmente excitadospulsos láserpara medir los tiempos de emisión de los electrones en diferentes direcciones. Este método les permitió calcular con precisión las diferencias significativas entre los diferentes momentos causados ​​por la interacción entre los electrones, lo que confirma que el retraso podría alcanzar 700 atrosegundos. Vale la pena señalar que este descubrimiento no solo valida algunas hipótesis anteriores, sino que también plantea nuevas preguntas, haciendo que las teorías relevantes deben ser reexaminadas y revisadas.
Además, el estudio destaca la importancia de medir e interpretar estos retrasos en el tiempo, que son críticos para comprender los resultados experimentales. En cristalografía de proteínas, imágenes médicas y otras aplicaciones importantes que involucran la interacción de los rayos X con la materia, estos datos serán una base importante para optimizar los métodos técnicos y mejorar la calidad de las imágenes. Por lo tanto, el equipo planea continuar explorando la dinámica electrónica de diferentes tipos de moléculas para revelar nueva información sobre el comportamiento electrónico en sistemas más complejos y su relación con la estructura molecular, estableciendo una base de datos más sólida para el desarrollo de tecnologías relacionadas en el futuro.