Şimdiye kadar yaratılan en kısa elektron darbesi sadece 53 attosaniye sürer


Rekor kıran kısa bir elektron darbesi, saniyenin milyarda birinin yalnızca 53 milyarda biri uzunluğunda üretildi – o kadar hızlı ki, mikroskopların atomlar arasında sıçrayan elektronların görüntülerini yakalamasına izin verebilir

Fizik


25 Ocak 2023

Bir elektron darbesinin çizimi

Saniyenin milyarda birinin yalnızca 53 milyarda biri kadar süren bugüne kadarki en kısa elektron atımı kaydedildi.

Eleftherios Goulielmakis/Rostock Üniversitesi

Araştırmacılar, yalnızca 53 attosaniye veya saniyenin milyarda birinin 53 milyarda biri uzunluğunda bir sinyal üreterek yaratılan en kısa elektron darbesi rekorunu kırdılar. Başarı, sadece bir bulanıklık yerine atomik seviyede keskin, durağan görüntüler yakalayabilen daha doğru elektron mikroskoplarına yol açabilir. Ayrıca bilgisayar çiplerindeki veri iletimini hızlandırabilir.

Elektron darbeleri, bilgisayarların içindeki verileri temsil etmek veya elektron mikroskoplarında görüntü yakalamak için kullanılır. Darbeler ne kadar kısa olursa, bilginin iletilme hızı o kadar yüksek olur.

Elefterios Goulielmakis Almanya’daki Rostock Üniversitesi’nde ve meslektaşları, bu tür darbelerin uzunluğunu mümkün olduğunca azaltmak için çalışıyorlar.

Sıradan devreler içindeki elektrik alanlarının yarattığı elektron darbeleri, elektronların maddenin içinde salınabileceği frekansla sınırlıdır. Goulielmakis, bir darbenin bu salınımların en az yarım döngüsü boyunca sürmesi gerektiğini çünkü elektronlar için bir “itme kuvveti” oluşturan döngünün bu olduğunu söylüyor.

Işık çok daha yüksek bir frekansta salınır, bu yüzden ekibi bir elektron darbesini tetiklemek için kısa bir ışık patlaması kullanıyor.

2016’da Goulielmakis’in ekibi, yalnızca 380 attosaniye süren bir görünür ışık parlaması yarattı. Aynı tekniği kullanan ekip, lazerleri bir tungsten iğnenin ucundan elektronları bir vakuma atmak için odakladı.

Tespit ettikleri 53 attosaniyelik elektron darbesi, onu başlatan ışık darbesinden bile daha kısaydı. Goulielmakis, Bohr’un bir hidrojen atomu modelinde, bir hidrojen atomundaki bir elektronun çekirdeğinin etrafında dönmesi için gereken sürenin beşte biri kadar sürdüğünü söylüyor.

Bu kadar kısa bir elektron darbesi, elektron mikroskoplarının, parçacıkların hareketini daha net bir şekilde ortaya çıkarmak için bir kameranın deklanşör hızını düşürmeye benzer şekilde, zaman içinde daha kısa bir dilime odaklanmasını sağlayabilir.

“Bazen [in electron microscope images] atomların çok sınırlı olmadığını, biraz bulanık olduklarını görüyorsunuz. İyi çözünürlüğe sahip olmadıkları anlamına gelmez, bunun nedeni elektronun belirli bir noktada sabit durmamasıdır, değil mi? Sadece atomların etrafında bir bulut oluşturuyor. Attosaniyelik elektron darbesi, çözünürlüğün hareket halindeki elektronları yakalayacak kadar hızlı olmasına yardımcı olacaktır.”

Goulielmakis, “Attosaniye elektron darbelerimizi kullanarak elektron mikroskopları yaratırsak, o zaman yalnızca hareket halindeki atomları görmek için değil, aynı zamanda elektronların bu atomlar arasında nasıl sıçradığını bile görmek için yeterli çözünürlüğe sahip oluruz” diyor.

Bu konularda daha fazlası:



Kaynak : https://www.newscientist.com/article/2355936-shortest-pulse-of-electrons-ever-created-lasts-just-53-attoseconds/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir