Pulsos de attosegundo revelam os segredos do atraso de tempo

Pulsos de attosegundorevele os segredos do atraso de tempo
Cientistas nos Estados Unidos, com a ajuda de pulsos de attosegundos, revelaram novas informações sobre aefeito fotoelétrico: oemissão fotoelétricaO atraso é de até 700 attossegundos, muito maior do que o esperado anteriormente. Esta pesquisa mais recente desafia os modelos teóricos existentes e contribui para uma compreensão mais profunda das interações entre elétrons, levando ao desenvolvimento de tecnologias como semicondutores e células solares.
O efeito fotoelétrico refere-se ao fenômeno em que, quando a luz incide sobre uma molécula ou átomo em uma superfície metálica, o fóton interage com a molécula ou átomo e libera elétrons. Esse efeito não é apenas um dos fundamentos importantes da mecânica quântica, mas também tem um profundo impacto na física, química e ciência dos materiais modernas. No entanto, nesse campo, o chamado tempo de atraso da fotoemissão tem sido um tópico controverso, e diversos modelos teóricos o explicaram em diferentes graus, sem que se tenha chegado a um consenso unificado.
Com o avanço significativo da ciência do attosegundo nos últimos anos, esta ferramenta emergente oferece uma maneira sem precedentes de explorar o mundo microscópico. Ao medir com precisão eventos que ocorrem em escalas de tempo extremamente curtas, os pesquisadores conseguem obter mais informações sobre o comportamento dinâmico das partículas. No estudo mais recente, eles utilizaram uma série de pulsos de raios X de alta intensidade produzidos pela fonte de luz coerente do Stanford Linac Center (SLAC), com duração de apenas um bilionésimo de segundo (attosegundo), para ionizar os elétrons do núcleo e "expulsá-los" da molécula excitada.
Para analisar melhor as trajetórias desses elétrons liberados, eles usaram elétrons excitados individualmentepulsos de laserpara medir os tempos de emissão dos elétrons em diferentes direções. Este método permitiu calcular com precisão as diferenças significativas entre os diferentes momentos causados ​​pela interação entre os elétrons, confirmando que o atraso poderia chegar a 700 attossegundos. Vale ressaltar que esta descoberta não apenas valida algumas hipóteses anteriores, como também levanta novas questões, exigindo que teorias relevantes sejam reexaminadas e revisadas.
Além disso, o estudo destaca a importância de medir e interpretar esses atrasos de tempo, que são cruciais para a compreensão dos resultados experimentais. Em cristalografia de proteínas, imagens médicas e outras aplicações importantes que envolvem a interação de raios X com a matéria, esses dados serão uma base importante para otimizar métodos técnicos e melhorar a qualidade das imagens. Portanto, a equipe planeja continuar a explorar a dinâmica eletrônica de diferentes tipos de moléculas, a fim de revelar novas informações sobre o comportamento eletrônico em sistemas mais complexos e sua relação com a estrutura molecular, estabelecendo uma base de dados mais sólida para o desenvolvimento de tecnologias relacionadas no futuro.