Фотоелектронна спектрограма, що показує розрив у часі між моментом взаємодії первинного пучка лазера з неоном і народженням рентгенівського випромінювання.
Дослідницька група Університету Центральної Флориди (University of Central Florida) продемонструвала рекордно швидкий світловий імпульс - 53-аттосекундний спалах рентгенівського випромінювання.
Робота проведена під керівництвом професора Цзенху Чана (Zenghu Chang). Колективу вчених та інженерів вдалося побити власний рекорд, встановлений у 2012 році. Тоді був отриманий 67-аттосекундний ультрафіолетовий світловий імпульс.
Аттосекунда (10 − 18 с) - це неймовірно швидко. За 53 аттосекунди світло проходить відстань менше однієї тисячної діаметра людського волосся.
Аттосекундні світлові імпульси потрібні вченим для того, щоб фіксувати рух електронів в атомах і молекулах з недосяжною раніше точністю.
Повідомлення про нове досягнення опубліковано в журналі Nature Communication. У статті повідомляється, що отриманий імпульс цікавий не тільки як найкоротший. Довжина отриманої хвилі знаходиться у «водяному вікні» - спектральній області, в якій атоми вуглецю сильно поглинають енергію, а молекули води - ні.
«Таке аттосекундне м'яке рентгенівське випромінювання може бути використано, щоб знімати уповільнене відео про електрони і атоми біологічних молекул у живих клітинах, щоб, наприклад, поліпшити ефективність сонячних батарей через краще розуміння того, як працює фотосинтез», - говорить Чан.Цзенху Чан і експериментальна установка.
Рентгенівські промені взаємодіють з жорстко пов'язаними електронами в речовині і можуть свідчити про те, як рухаються електрони в атомах. Це дає можливість дослідити швидкопротічні процеси в різних матеріалах, що може призвести, наприклад, до розробки нових, більш продуктивних комп'ютерних чіпів.
Для отримання аттосекундних рентгенівських променів потрібно вкрай потужне джерело енергії: в даному випадку - фемтосекундний довгохвильовий лазер. Чан і його команда перші, хто використовував такий метод.