SLAC国家加速器实验室和汉堡大学的物理学家观察到了超快轻脉冲激发的电子如何在亚纳米仪周围一致跳舞c60富勒烯(Buckminsterfulerene)分子。
比斯瓦斯等。观察到由超快光脉冲激发的电子如何在一个Buckminsterfullerene分子周围齐声跳舞,然后以几种电子形式发出多余的能量。图片来源:RMT Bergues。
电子的同步舞蹈,称为等离子共振,可以将光线限制在短时间内。
从将光转化为化学能到改善光敏小工具,甚至将阳光转化为电力,这种光捕获能力已在各个区域中应用。
尽管它们在从几厘米到只有10纳米宽的系统中进行了广泛研究,但这是研究人员第一次能够打破该领域的“纳米屏障”。
早期的研究表明,当等离激元共振以极小的尺度出现时,新现象出现,从而使光被限制并以前所未有的精度限制和控制。
这种特征使得准确理解如何在小规模上发挥共鸣,这对于研究人员来说是一个非常有趣的话题。
Slac National Accelerator实验室和同事的Shubhadeep Biswas博士说:“为了更好地理解等离子共振,我们激发了粒子周围的电子,然后等待它们通过发出电子来释放其多余的能量。”
“通过时间间隔,我们可以确定真正的共振 - 所有电子 - 一致移动 - 或仅影响一个或两个电子。”
“但是,这些共鸣发生在超快时标 - 仅仅是十亿分之十的十亿分之一。”
“实时观察这些共鸣是现有技术的范围。”
作者使用Attosond,极端的紫外线脉冲触发并记录了足球形的Buckminsterfullerene分子中电子的行为,该分子的直径仅为0.7纳米。
他们精确地定时了这一过程,从即时光激发电子到发出的时刻,驱逐了多余的能量,并允许其余的电子放松到通常的轨道中。
每个循环持续50至300个attoseconds,测量表明电子表现强劲,例如一致表现的纪律舞者。
Biswas博士说:“这些发现首次表明,Attsond测量可以为小于纳米尺度的等离子共振提供宝贵的见解。”
这一突破使研究人员能够评估一系列新范围的超级小颗粒,从而揭示了血浆特征,可以提高现有技术的效率并导致新的应用。
SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的物理学家Matthias Klling教授说:“通过这种测量,我们正在解锁对电子连贯性和光限制之间相互作用的新见解。”
“这项工作证明了Attosend技术的力量,并为在未来的超快电子中操纵电子的新方法打开了大门,这可能比目前的技术高达一百万倍的频率。”
汉堡大学教授Francesca Calegari教授说:“这项尖端的研究正在为开发超紧凑,高性能平台开发新的途径,可以通过利用纳米级出现的量子效应来控制光线的相互作用。” 。
这发现发表在期刊上科学进步。
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Shubhadeep Biswas等。 2025。相关驱动的attosent actsond光发射延迟C的等离子激发60满。科学进步11(7);二:10.1126/sciadv.ads0494