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仅持续53阿秒!迄今最短电子脉冲创建

2023-01-29 11:09:18 来源:彗星論壇 作者:小红帽 编辑:admin

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  科技日报北京1月28日电 (记者刘霞)英国《自然》杂志网站近日报道,德国科学家已创造出迄今最短的电子短脉冲,其持续时间仅为53阿秒,速度之快足以让显微镜捕捉到电子在原子间跳跃的图像。研究团队表示,最新突破有望催生更精确的电子显微镜,在原子尺度上捕捉清晰的图像,还可加快计算机芯片中数据的传输速度。

  电子脉冲用于表示计算机内部的数据或被电子显微镜用于捕捉图像,脉冲越短,信息被传输的速度越快,研究人员一直致力于尽可能缩短电子脉冲的持续时长。

  普通电路内的电场产生的电子脉冲受限于电子在物质内振荡的频率。一个电子脉冲至少需要持续半个振荡周期,因为正是这种振荡周期为电子产生了“推动力”。而光能以更高频率振荡,因此研究人员一直尝试使用短脉冲光来触发电子脉冲。

  2016年,研究团队创造了持续时间仅为380阿秒的可见光闪烁。借助同样的技术,该团队聚焦激光,从钨针尖端剥落电子并将其打到真空中,获得了持续时间仅53阿秒的电子脉冲。

  研究人员表示,他们探测到的53阿秒电子脉冲甚至比引发它的光脉冲还要短。根据玻尔的氢原子模型,这一持续时间仅为氢原子中电子绕其原子核运行一周所需时间的1/5。

  如此短的电子脉冲可使电子显微镜及时聚焦于较短的切片上,类似于降低相机的快门速度,从而更清晰地揭示粒子的运动。研究人员称,如果利用此次获得的阿秒电子脉冲创建电子显微镜,不仅有足够的分辨率来观察运动中的原子,甚至可看到电子在这些原子之间是如何跳跃的。(科技日报) 【编辑:唐炜妮】

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