Labai greitas elektronų judėjimas atomų viduje stebimas naudojant sinchrotroninę spinduliuotę.

Menininko atmoinio judėjimo samprata.

Japonijos mokslininkai stebėjo ir trukdė itin greitų elektronų judėjimui ksenono viduje. atomas Sinchroninėje spinduliuotėje naudojant atitinkamas trumpų šviesos bangų poras. Ksenonas, kurį sudaro branduolys, apsuptas sukrautų penkių apvalkalų, kuriuose yra 54 elektronai, naudojamas blykstės lempoje ir greitai ir ryškiai degs. Fluorescuojantys elektronai juda ten vienu metu per milijardą sekundžių. Tačiau spartus elektronų judėjimas buvo šešiais dydžiais lėtesnis, nei pastebėjo mokslininkai. Naudodami sinchrotroną Molekulinių mokslų institute, jie sekė relaksacijos elektronų judėjimą, kad išlaisvintų energiją išlaisvindami ją iš išorinio apvalkalo į vidinį apvalkalą. Šis procesas vyksta per femtosekundes arba vieną milijonąją milijardinę sekundės dalį, femtosekundės yra sekundės, sekundės – beveik 32 milijonai metų. Norėdami naudoti kitą kartą.

Rezultatai paskelbti šiandien (2021 m. Kovo 17 d.) Fizinio apžvalgos laiškas.

Unduliatorių sinchroninės spinduliuotės generavimo schema.

1 pav. (A) Sinchrotrono radiacijos viščiukams schema. Spinduliuojančio impulso laiko amplitudę lemia erdvinė elektronų grupės (b) amplifikacija. Spinduliavimo impulsai susideda iš daugybės trumpų bangų (bangų grupių), kurias skleidžia atskiri elektronai. Atliekant šį tyrimą, du kableliai buvo išdėstyti eilėje, kad susidarytų dvigubos bangos paketas. Kiekvienas bangų paketas svyruoja tik 10 kartų per 2 femtosekundes. Bangų paketų poros intervalą moduliuoja netiesiogiai netiesiogiai magnetinės elektronų sankaupos tarp dviejų diodų. Kreditas: NINS / IMS.

“Atomų ir molekulių elektroninio judėjimo valdymas ir stebėjimas pagal atosekundės natūralią laiko skalę – vieną tūkstantąją femtosekundės dalį – yra viena iš antrosios atominės ir atominės fizikos sričių”, – sakė Tatsuo Kaneyasu. , SAGA šviesos šaltinis, Kyushu Synchrotron šviesos tyrimų centras Japonijoje, “Šiame tyrime mes parodėme, kad atomų ir molekulių futuristinius procesus galima atsekti naudojant futuristines radiacijos paketų savybes”.

Naujausi lazerių technologijos laimėjimai leido mums gaminti dvigubus ultragarsus arba ultragarsinius impulsus, kurie gali sąveikauti su atomo virškinimo procesais. Šiuos trukdžius galima kontroliuoti tiksliai sureguliuojant laiką tarp kiekvieno impulso. Impulsai stimuliuoja elektronus, kurie tokiu judesiu vadinami elektronų bangos paketais. Kaneyasu ir jo komandai pavyko pasiekti šią technologiją naudojant sinchrotroninius spindulius, kurie turi didelių pranašumų generuojant fotonus. Ji turi didesnę galią nei naudojant lazerį.

“Šis metodas, žinomas kaip” bangų paketinė interferometrija “, dabar yra pagrindinis įrankis tiriant ir manipuliuojant medžiagos kvantine dinamika”, – sakė Kaneyasu. Tam tikros elektroninės ksenono atomų būsenos “

Laikinas profilis

2 paveiksle. Viršutiniame skydelyje parodytas fluorescencijos intensyvumas iš vidinio apvalkalo, sužadinta ksenono atomo būsena, matuojama keičiantis paketinių bangų poros laikui. Apatiniame skydelyje rodomas padidintas vaizdas a ir b padėtyse. Viršutiniame skydelyje per 63 attosekundes buvo pastebėti svyravimai dėl trukdžių efekto tarp paketo bangų porų sužadintų kvantinių būsenų. Didėjant intervalui tarp dviejų bangų paketų poroje, svyravimų amplitudė mažėja dėl elektroninio sužadintos būsenos laisvumo apvalkale. Kreditas: NINS / IMS.

Lygiai taip pat, kaip du persidengiantys šviesos pluoštai gali sukurti intensyvesnę šviesą, kuri skleis po vieną, taip sutampantys du elektronų bangos paketai sukuria kvantinį efektą.

„Galutinis tikslas yra kontroliuoti ir stebėti labai greitą elektroninį judesį įvairiais komponentais, ne tik Bet tik dujų fazės atomuose ir molekulėse „Šis naujas sinchroninio spinduliavimo pajėgumas yra ne tik didelė energijos dalis. Tačiau mokslininkams tai leidžia tirti tik atominių ir molekulinių procesų reiškinius. Tačiau ateityje tai taip pat gali atverti naujas pritaikomąsias medžiagas ir elektroniką. “

Cituojama 2021 m. Kovo 17 d. Fizinio apžvalgos laiškas.

Bendraautoriai yra Y. Hikosaka, Toyama universiteto Liberalų menų ir mokslų institutas; M. Fujimoto, H. Iwayama ir M. Katoh, Molekulinių mokslų institutas „Fujimoto“ ir „Iwayama“ taip pat yra susiję su „The Advanced University for Advanced Studies“. Katoh taip pat yra susijęs su Hirosimos sinchrotronų radiacijos centru, Hirošimos universitetu.

Renginį finansavo Nacionalinio gamtos mokslų instituto ir Japonijos mokslo skatinimo draugijos „Frontier Photonic Sciences“ projektas.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.