Pozorování dynamiky elektronů v atomech a molekulách v reálném čase

Nová studie Shiner et al. (2011), publikovaná v magazínu Nature Physics uvádí, že vědci udělali další zásadní krok v zobrazování látek. Použitím velmi krátkých záblesků světla, které bylo vytvářeno speciální technologií vyvinutou v zařízení Advanced Laser Light Source (ALLS) při INRS University, získali vědci průlomové informace o elektronových strukturách atomů a molekul. Poprvé v historii byla při pozorováních elektronových korelací použita metoda generace vyšších harmonických spekter (angl. high harmonics generation - HHG).

Tento velmi významný vědecký objev přináší nové možnosti pro zkoumání dynamiky elektronů v atomech a molekulách s přesností na attosekundy (as), což může v budoucnu velmi ovlivnit průběh výzkumů téměř ve všech oblastech vědy.

Vědci v rámci studie (Shiner et al., 2011) používali nový zdroj laserového paprsku, který byl vyvinut v zařízení ALLS týmem profesora François Légaré z centra energie, materiálů a telekomunikací v kolaboraci s kolegy z INRS University, NRC Canada a University of Ottawa. Bylo zjištěno, že zmíněný zdroj laserového paprsku je ideální pro generaci vyšších harmonických spekter z atomů a molekul. HHG spektra získaná díky interakci laserového paprsku s atomy xenonu přináší informace o elektronických korelacích zvýrazňováním vysoké rezonance xenonu. Navíc výsledky získané při ALLS ukazují, že jejich zdroj laserového paprsku je velmi vhodný pro vytváření specifických rentgenových paprsků, které také slouží k zobrazování látek.

Ve stejném období nezávisle probíhala na univerzitách v Německu další studie zkoumající užití laserového paprsku při zobrazování látek ve vztahu ke generaci vyšších harmonických spekter, která potvrzuje jeho vynikající výsledky (Buck et al. 2011).

Zvyšující se kvalita zobrazování částic v látkách je jedním ze stěženích předpokladů přesnosti a účinnosti nových objevů a studií napříč spektrem oborů různých odvětví vědy.

Autor: Jakub Málek

Použité zdroje:

Originální text studie: Shiner A D, Schmidt B E, Trallero-Herrero C, Werner H J, Patchkovskii S, Corkum P B, Kieffer J-C, Légaré F a Villeneuve D M (2011): Probing collective multi-electron dynamics in xenon with high-harmonic spectroscopy. In Nature Physics. [online]. doi:10.1038/nphys1940. cit. 14. 3. 2011

Připraveno podle: Medical News Today (2011): Scientific Breakthrough Could Lead To Real Time Observation Of Electron Dynamics In Atoms And Molecules. [online]. cit. 14. 3. 2011

Další použité zdroje: Buck A, Nicolai M, Schmid K, Sears C M S, Sävert A, Mikhailova J M, Krausz F, Kaluza M C a Veisz L (2011): Real-time observation of laser-driven electron acceleration. In Nature Physics. [online]. doi:10.1038/nphys1942. cit. 14. 3. 2011

Obrazové přílohy:

high_harmonic_generation.JPG: http://www.engin.umich.edu/research/cuos/ResearchGroups/HFS/Research/high_harmonic_generation.JPG

laser.jpg: http://zaujmi.info/wp-content/uploads/22_laser-300x266.jpg