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UBC研发新型极紫外激光源,可在极短时间内可视化电子散射

时间:2022-11-21 00:36
本文摘要:近日,不列颠哥伦比亚大学研发了一种新型极紫外激光源,构建了时间辨别的光发射光谱法,可在超快的时间内可视化电子散射过程。光发射光谱可以弃帧记录电子如何与液体中的某些原子振动相互作用,捕猎在某些材料中产生电阻的过程,以及在其他材料中产生超导等宏观量子现象的过程。振动和电子之间的衍射事件称作声子,可以使电子改变方向和能量。 这种电子-声子相互作用是物质许多无法解释相的基础。

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近日,不列颠哥伦比亚大学研发了一种新型极紫外激光源,构建了时间辨别的光发射光谱法,可在超快的时间内可视化电子散射过程。光发射光谱可以弃帧记录电子如何与液体中的某些原子振动相互作用,捕猎在某些材料中产生电阻的过程,以及在其他材料中产生超导等宏观量子现象的过程。振动和电子之间的衍射事件称作声子,可以使电子改变方向和能量。

这种电子-声子相互作用是物质许多无法解释相的基础。研究人员回应,电子相互作用的方式和它们的微观环境要求了所有液体的性质,一旦我们确认了要求材料性能的主要微观相互作用,我们就能寻找方法提升或减少相互作用,从而获得简单的电子性能。

图片来源:不列颠哥伦比亚大学研究人员利用非同激光脉冲,将单个电子从它们一般来说的均衡环境中唤起出来;再行利用第二道激光脉冲,即照相机对焦,捕捉到电子在时间尺度上随周围原子的衍射速度比万亿分之一秒还慢。研究人员回应,“由于我们装置的灵敏度十分低,我们需要首次必要测量被唤起的电子是如何与特定的原子振动或声子展开相互作用的”。研究人员在石墨上展开实验,利用时间和角度辨别的光电发射光谱,在石墨中唤起电子并监测它们的裂变,同时获释声子。裂变过程的时间常数为实验系统中再次发生的电子-声子耦合获取了必要信息。

研究人员说道,产生电阻的衍射过程可能会容许碳基电子技术在纳米电子领域的应用于。掌控电子和原子之间的相互作用的,对于还包括超导体的量子材料的应用于很最重要,超导体用作MRI机器和高速磁悬浮列车,未来可用作能量传输。安德里亚·约马塞利教授说道:“通过应用于这些前沿技术,我们现在将要揭露高温超导的谜样面纱,以及许多其他量子物质的迷人现象”。


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