Был сгенерирован рекордно короткий импульс электронов длительностью всего 53 миллиардных миллиардных доли секунды — он настолько быстр, что может позволить микроскопам захватывать изображения электронов, прыгающих между атомами.
Исследователи побили рекорд самого короткого созданного импульса электронов, создав сигнал длительностью всего 53 аттосекунды — или 53 миллиардных миллиардных доли секунды. Достижение может привести к созданию еще более точных электронных микроскопов, которые смогут фиксировать четкие неподвижные изображения на атомном уровне, а не просто размытие. Это также может ускорить передачу данных в компьютерных чипах.
Импульсы электронов используются для представления данных внутри компьютеров или для захвата изображений в электронных микроскопах. Чем короче импульсы, тем выше скорость, с которой может передаваться информация.
Элефтериос Гулиельмакис из Ростокского университета в Германии и его коллеги работали над тем, чтобы максимально сократить длину таких импульсов.
Импульсы электронов, создаваемые электрическими полями внутри обычных цепей, ограничены частотой, с которой электроны могут колебаться внутри вещества. Гульельмакис говорит, что импульс должен длиться не менее половины цикла этих колебаний, потому что именно этот цикл создает «толкающую силу» для электронов.
Свет колеблется на гораздо более высокой частоте, поэтому его команда использовала короткую вспышку света, чтобы вызвать импульс электронов.
В 2016 году команда Гулиельмакиса создала вспышку видимого света, которая длилась всего 380 аттосекунд. Используя тот же метод, команда теперь сфокусировала лазеры, чтобы сбивать электроны с кончика вольфрамовой иглы в вакуум.
Обнаруженный ими импульс электронов длительностью 53 аттосекунды был даже короче импульса света, который его инициировал. Гульельмакис говорит, что в боровской модели атома водорода он длился пятую часть времени, необходимого электрону в атоме водорода для обращения вокруг своего ядра.
Такой короткий импульс электронов может позволить электронным микроскопам сфокусироваться на более коротком отрезке времени, подобно уменьшению скорости затвора камеры, чтобы более четко выявить движение частиц.
