來自 SLAC 國家加速器實驗室和漢堡大學的物理學家觀察到，電子在超快光脈衝的激發下如何在亞納米範圍內一致跳舞C60富勒烯（巴克敏斯特富勒烯）分子.
比斯瓦斯等人。觀察了電子如何被超快光脈衝激發，在巴克明斯特富勒烯分子周圍一致跳舞，然後以幾個電子的形式發射多餘的能量。圖片來源：RMT Bergues。
電子的同步舞蹈，稱為等離子體共振，可以在短時間內限制光線。
這種光捕獲能力已被應用於廣泛的領域，從將光轉化為化學能到改進光敏設備，甚至將陽光轉化為電能。
雖然它們已經在從幾厘米寬到只有 10 納米寬的系統中進行了廣泛的研究，但這是研究人員第一次能夠打破該領域的“納米障礙”。
早期研究表明，當等離子體共振以令人難以置信的小尺度展開時，就會出現新現象，從而使光能夠以前所未有的精度被限制和控制。
這一特性使得準確理解共振如何在小尺度上發揮作用對於研究人員來說是一個非常有趣的話題。
SLAC 國家加速器實驗室的 Shubhadeep Biswas 博士及其同事說：“為了更好地理解等離子體共振，我們激發粒子周圍的電子，然後等待它們通過發射電子來釋放多餘的能量。”
“通過計時該間隔，我們可以確定是否發生了真正的共振（所有電子一致移動），或者是否只有一兩個電子受到影響。”
“然而，這些共振發生在超快的時間尺度上——只有阿秒，或者十億分之一秒。”
“實時觀察這些共振超出了現有技術的範圍。”
作者使用阿秒極紫外光脈衝觸發並記錄了直徑僅為 0.7 納米的足球形狀的巴克明斯特富勒烯分子內的電子行為。
他們精確地計時了這個過程，從光激發電子的瞬間到電子被發射的那一刻，排出多餘的能量並讓剩餘的電子鬆弛到它們通常的軌道上。
每個週期持續 50 到 300 阿秒，測量結果表明電子的行為具有很強的一致性，就像紀律嚴明的舞者齊聲表演一樣。
“這些發現首次證明，阿秒測量可以為小於納米尺度的等離子體共振提供有價值的見解，”比斯瓦斯博士說。
這一突破使研究人員能夠評估一系列新的超小顆粒，揭示等離子體特性，從而提高現有技術的效率並帶來新的應用。
SLAC 國家加速器實驗室和斯坦福大學的物理學家 Matthias Kling 教授表示：“通過這項測量，我們正在對亞納米尺度的電子相干性和光限制之間的相互作用解鎖新的見解。”
“這項工作展示了阿秒技術的力量，並為未來超快電子器件中操縱電子的新方法打開了大門，這些電子器件的運行頻率可能比當前技術高一百萬倍。”
漢堡大學教授弗朗西斯卡·卡萊加里 (Francesca Calegari) 表示：“這項前沿研究為超緊湊、高性能平台的開發開闢了新途徑，在該平台中，可以通過利用納米級出現的量子效應來控制光與物質的相互作用。”
這發現發表在雜誌上科學進步.
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舒巴迪普·比斯瓦斯等人。 2025. C等離子體激發中相關驅動的阿秒光電發射延遲60富勒烯。科學進步11（7）；二：10.1126/sciadv.ads0494
