Elektrony jsou hybatelé mikrosvěta. Zodpovídají za chemické reakce, samozřejmě za elektřinu, nemluvě o elektronice, i za celou řadu biologických procesů a výrazně se prosazují i ve kvantových technologiích. Problém je v tom, že dynamika elektronů probíhá na úrovni attosekund, což jsme doposud nezvládali sledovat.
Jens Biegert z institutu ICFO (Institut de Ciencies Fotoniques) na Barcelona Institute of Science and Technology se svými spolupracovníky dokázal vygenerovat extrémně krátký pulz měkkého rentgenového záření o délce 19,2 attosekund, shodou okolností nejkratší a také nejjasnější pulz měkkého rentgenového záření na světě. Vlastně tím vytvořili nejrychleji pracující kameru historie. Třešničkou na dortu je publikace v časopisu s výmluvným názvem Ultrafast Science.
S touto attosekundovou kamerou se jim povedlo zachytit dynamiku elektronů v doposud nevídaném detailu a pozorovat procesy, které byly až doteď nepřístupné. Díky uvedeným rentgenovým pulzům mohli badatelé sledovat, jak se elektrony během reakcí nebo fázových přechodů u určitých atomů přeskupují.
Cesta k tomuto úspěchu započala už v roce 2015, kdy Biegertův tým uspěl s generováním attosekundovýcch pulzů měkkého rentgenového záření. Už tehdy byly attosekundové pulzy velmi přínosné a přispěly k objasnění interakce elektronů s krystalickou mřížkou nebo procesů souvisejících s polymerizací. Používaný postup ale měl svá omezení, která se v průběhu času podařilo vyřešit. Výsledkem byl zmíněný rekordně krátký pulz.
##seznam_reklama##
Jak uvádí Biegert, jejich nová metoda s rekordními attosekundovými pulzy by mohla přinést průlomy ve fyzice, chemii, biologii i ve kvantových vědách. Umožní přímé pozorování procesů, které pohánějí fotovoltaiku a katalýzu nebo které jsou podstatou fungování pokročilých materiálů či kvantových zařízení. Stačí se jen pustit do práce.
Video: Attosecond science from Jens Biegert at ICFO --Optica Stories
Video: ICFO’s CALLOUT FOR ATTOSECOND COLLABORATION
Literatura