2009年9月1
食肉鱼类非常清楚的问题:在一群小鱼很难孤立的猎物。类似的情况可以在原子和分子的缩影,他的行为是受到“群”的电子。为了达到控制单电子在一群,一些飞秒超短光脉冲持续时间是必要的。的物理学家马克斯·普朗克量子光学研究所(成功)的来自和化学家Ludwig-Maximilians-Universitat (LMU)在慕尼黑首次成功使用光控制单,带负电荷的基本粒子在一堆电子。欧洲杯猜球平台科学家们取得了一个重要的里程碑,他们的目的是在卓越集群“慕尼黑中心先进光子学”(地图)。他们报告他们的研究结果在《物理评论快报》(在线版:开斋节103/103002,1。2009年9月)。
电子非常快速移动的粒子。欧洲杯猜球平台在原子和分子的阿托秒时间尺度。一个阿托秒只有1000000000秒的1000000000。光脉冲,最后只有几个飞秒到阿秒可以达到控制这些粒子,并与之交互的时间尺度运动。欧洲杯猜球平台这些短光脉冲中表现出很强的电场和磁场对带电粒子的影响。欧洲杯猜球平台一个阿托秒飞秒持续时间超过1000倍。在分子只有一个电子,如氘分子离子,他们的控制光脉冲相对比较容易。这是在2006年由一个物理学家团队包括Marc Vrakking教授和博士马提亚克林在阿姆斯特丹和AMOLF费伦茨Krausz教授来自(成功)。
初级研究组长的马提亚博士领导的科学家们克林(成功)合作教授马克·Vrakking (AMOLF)和雷吉娜·德·Vivie-Riedle教授(LMU)设法控制和监测的外层电子的复杂分子的价电子层一氧化碳(CO)利用激光脉冲电场波形。一氧化碳有14个电子。与越来越多的电子控制单电子的分子变得困难,因为他们的谎言大力非常接近对方。
在他们的实验中科学家们使用可见(740海里)与4飞秒激光脉冲持续时间。通过非对称分布的控制是通过实验确定C + O +分子键断裂后的碎片。测量C + O +碎片意味着一个动态电荷转移沿着分子轴在一个或另一个方向,通过控制激光脉冲。
飞秒激光脉冲最初分离一个电子从一个分子。随后电子是由激光场远离和离子,它转移它的能量碰撞的地方。整个过程只花了1.7飞秒。“碰撞产生的电子波包导致沿着分子轴电子的定向运动,“Regina de Vivie-Riedle说。“激励与强烈的其余部分和随后的互动电子和核的激光脉冲导致耦合运动和观察了贡献不对称,“Matthias克林解释道。
科学家们还可以形象的结构和形式外两个电子轨道的一氧化碳通过电离过程。极短的飞秒激光脉冲允许科学家去探索这一过程在最外层轨道。他们发现分子发生电离的一个独特的角度依赖性对激光偏振方向。这个观察被发现与理论计算和良好的协议也贡献了观察到的不对称。科学家可以表明,这种不对称的力量很大程度上取决于激光脉冲的持续时间。
实验和计算,研究人员和来自慕尼黑取得了一个重要的里程碑,他们瞄准卓越集群内的“慕尼黑中心先进光子学”(地图)。目标是实现并观察单电子在一个多电子系统的控制。
电子存在于所有重要的微观生物和技术流程。极快的运动阿托秒时间尺度,也决定了生物和化学过程和微处理器的速度——技术计算的核心。与他们的实验进一步研究人员做了一个,重要一步化学反应的控制。结果也在相关基础研究光波电子针对阿托秒时间尺度的计算速度。