研究示意圖

來自美國能源部斯坦福國家加速器(SLAC)實驗室的科學家，借助阿秒脈沖揭示了光電效應的新信息：光電發射延遲時間長達700阿秒，遠超此前預期。最新研究挑戰了現有理論模型，有助更深入揭示電子之間的相互作用，促進半導體和太陽能電池等技術的發展。相關論文以《Attosecond delays in X-ray molecular ionization》為題，發表于最新一期《自然》雜志上。

光電效應指在金屬表面照射光線時，光子與金屬表面的分子或原子相互作用，使金屬表面釋放出電子的現象。該效應為量子力學奠定了理論基礎，但所謂的光電發射延遲時間一直是激烈爭論的話題。阿秒科學領域的最新進展，為進一步揭示該時間延遲的秘密提供了重要工具。

在最新研究中，研究人員使用SLAC的直線加速器相干光源發出的阿秒(100億億分之一秒)X射線脈沖，電離核心級電子，將電子從分子中“踢出”。然后，他們使用單獨的激光脈沖，根據電子發射的時間，將其“踢向”略微不同的方向，以測量光電發射延遲時間。研究顯示，這一延遲時間長達700阿秒，電子之間的相互作用在這種延遲中起到重要作用。研究人員指出，測量和解釋這些時間延遲有助于更好地分析實驗結果，特別是在研究X射線與物質相互作用至關重要的蛋白質晶體學和醫學成像等領域。他們計劃更深入探索不同分子系統內的電子動力學，進一步揭示電子行為和分子結構的新信息。

審核編輯 黃宇