Долгое время ученые считали, что в электронной оболочке атома электроны и дырки могут формировать квазичастицу под названием «внутриатомный экситон», подобно обычным экситонам, образующимся в среде полупроводниковых материалов. Но до последнего времени не имелось ни одного доказательства их существования. Об этом сообщает интернет-издание DailyTechInfo.
Основная трудность обнаружения, изучения свойств и поведения внутриатомных экситонов заключается в том, что эти квазичастицы —крайне короткоживущие и для их изучения не подходят технологии и приборы, используемые для изучения обычных экситонов в полупроводниках. Тем не менее группе ученых из Института квантовой оптики Макса Планка (Max Planck Institute of Quantum Optics) удалось зафиксировать факт существования внутриатомных экситонов и определить динамику их движения в режиме реального времени. Для этого ученые использовали вспышки рентгена длительностью несколько сотен аттосекунд (10−18 секунды), сопровождаемые вспышками света сопоставимой длительности. В результате использования сверхкоротких вспышек у ученых получилась сверхвысокоскоростная камера, которая оказалась способной сделать первые в истории науки снимки внутриатомных экситонов, возникающих в диоксиде кремния.
Ключевым моментом фиксации существования внутриатомных экситонов стала разработанная в прошлом году установка, способная производить аттосекундные вспышки света, точно синхронизированные со вспышками рентгеновского излучения. Комбинация двух сверхскоростных технологий позволила сделать снимки экситонов, время «жизни» которых не превышает 750 аттосекунд.
Сейчас исследовательская группа рассматривает возможность применения этой технологии для изучения других быстротекущих процессов, происходящих на границах частиц из твердых материалов. И вполне вероятно, что благодаря этой технологии, которая обрела дополнительные возможности с введением в эксплуатацию нового лазера на свободных электронах, будет сделано множество новых открытий, способных произвести революцию в области электроники, нанотехнологий, материаловедения и в других сферах.
По информации https://stimul.online/news/zasnyat-sobytie-vnutri-atoma/
Обозрение "Terra & Comp".
