Нобелевскую премию по физике дали за создание аттосекундных импульсов света
03 октября 2023, 17:28

Процессы в атомах и молекулах, в которых участвуют электроны, происходят за несколько десятых долей аттосекунды (10−18 с). Аттосекунда настолько короткий интервал времени, что в одной секунде их столько же, сколько секунд прошло с момента рождения Вселенной. Для исследования столь быстрых процессов нужны измерительные устройства, имеющие сопоставимые времена работы. Так, если бы могли заснять подобные события, кадры фильма должны были следовать со сравнимым временем, чтобы мы могли разобрать детали происходящих изменений. Долгое время подобных технологий не существовало и эти процессы были как бы невидимы для физиков, точнее раньше их было невозможно отследить.

Анн Л'Юилье, профессор Лундского университета, Швеция. Фотография 2012 года Ференц Краус, директор Института квантовой оптики им. Макса Планка и профессор Мюнхенского университета им. Людвига-Максимилиана, Германия. Фотография 2008 года Пьер Агостини (Университет штата Огайо, Колумбус, США) ‹ › Открыть в полном размере

Лауреаты Нобелевской премии по физике 2023 года дали исследователям инструмент для подобных исследований, по сути основав новый раздел физики. Пьер Агостини (Франция, США), Ференц Краус (Германия) и Анн Л'Юиль е (Франция, Швеция) разработали способы создания чрезвычайно коротких импульсов света длительностью в аттосекунды, которые можно использовать для измерения быстрых процессов внутри атомов и молекул, сопровождающихся движением или изменением энергии электронов. Это и было отмечено Нобелевским комитетом, который присудил награду

"За экспериментальные методы генерации аттосекундных импульсов света для изучения динамики электронов в веществе"

Дочитать статью

Комментарии (undefined)

  • undefined17:28undefined
Комментировать статью ...ОтветитьВам может понравиться
Про науку
Показать еще ×

Этот рекомендательный блок предоставлен сервисом Sparrow и содержит материалы партнеров.

Если вы видите данный контент, значит наш умный алгоритм показывает его вам как уникальному пользователю, учитывая ваше поведение и интересы в сети.

Присоединяйтесь к числу партнеров Sparrow:
  • Обменивайтесь трафиком с высоким коэфициентом х2 с сайтами-партнерами новостной сети Sparrow, такими как RG.ru, Gazeta.ru, Tass.ru, Ura.News Forbes.ru и др.;
  • Монетизируйте аудиторию за счет партнеров, таких как Soloway, Realty.ru и др., а также улучшайте маркетинговые показатели, установив рекомендательную систему на свой сайт;
  • Размещайте рекламные материалы на федеральных и региональных сайтах СМИ, таких как Kp.ru, news.ru, zr.ru, ont.by, 7days.ru и др. - достигайте высоких конверсионных показателей!

Начать работать с Sparrow Закрыть

На информационном ресурсе (сайте) применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации) Подробнее

В 1987 году Анн Л'Юилье (L'Huillier), работая в Центре ядерных исследований Сакле (Франция) обнаружила, что при пропускании инфракрасного лазерного света через инертный газ возникает множество различных световых гармоник в том числе и очень высокой частоты. Они вызваны взаимодействием лазерного света с атомами газа. Оно даёт некоторым электронам дополнительную энергию, которая затем излучается в виде света. Анн Л'Юилье продолжила исследовать этот феномен, заложив основу для последующих открытий. В 1994 году она переехала в Швецию, где в Лундском университете возглавила группу аттосекундной физики, которая изучает движение электронов в реальном времени, что используется для понимания химических реакций на атомном уровне. В 2003 году она и ее группа побили мировой рекорд, получив самый короткий на тот момент лазерный импульс длительностью 170 аттосекунд.

В 2001 году Пьеру Агостини удалось создать и исследовать серию последовательных световых импульсов, каждый из которых длился всего 250 аттосекунд. Тогда же он с коллегами разработал метод RABBITT (Reconstruction of Attosecond Beating By Interference of Two-photon Transitions Реконструкция аттосекундного биения путем интерференции двухфотонных переходов ), в настоящее время широко используемого для изучения сверхбыстрых процессов в веществе.

В том же 2001 году Ференц Краус совместно с группой исследователей впервые сгенерировал и измерил одиночный аттосекундный световой импульс длительностью 650 аттосекунд и использовал его для наблюдения за поведением электронов в атомах, ознаменовав тем самым рождение новой области физики — аттофизики. Его работы привели к созданию специального сверхчувствительного измерительного оборудования, которое бы позволяло отслеживать подобные процессы. Благодаря этому оборудованию исследователям удалось в реальном времени наблюдать такие процессы, как создание туннельного эффекта в результате деформации электростатического поля, перенос носителей заряда, запаздывающая фотоэмиссия, движение валентных электронов.

"Теперь мы можем открыть дверь в мир электронов. Аттосекундная физика дает нам возможность понять механизмы, которыми управляют электроны. Следующим шагом будет их использование", — заметила председатель Нобелевского комитета по физике Ева Олссон. Например, в электронике важно понимать и контролировать поведение электронов в материале, а в медицинской диагностике аттосекундные импульсы можно использовать для идентификации различных молекул.

3 октября 2023

Автор:  Алексей Понятов
Статьи по теме
Рентгеновские лазеры прорвались в аттосекундный диапазон

Физики научились генерировать лазерные импульсы сверхмалой длительности, которые позволят исследовать электронные процессы в веществе и управлять ими
УДИВИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА СВЕТОВЫХ МГНОВЕНИЙ
Нобелевская премия делу света

Нобелевскую премию по физике за 2018 год получат Артур Ашкин, Жерар Муру и Донна Стрикленд "за новаторские изобретения в области лазерной физики".
Как измерить мгновенье?

Международная команда ученых при участии физиков из МГУ впервые в мире смогла отследить квантовые процессы с точностью до нескольких аттосекунд – одной миллиардной доли миллиардной доли секунды.
Физики смогут уследить за электронами в кристаллах

Разработана измерительная система, которая способна точно формировать ультракороткие световые импульсы - длительностью в триллионные доли микросекунд. Такая система может быть использована для получения "стоп-кадров" поведения электронов в кристаллах.
‹ ›

www.nkj.ru
© ФГУП «ГосНИИПП», 1989-2025