محققان حرکات فوق سریع الکترون ها را ضبط کردند

کشف جدید در مقیاس زیرنانومتری

به گزارش خبرگزاری آنا محققان برای نخستین بار موفق به ثبت دقیق حرکات سریع و هماهنگ الکترون ها شدند که در مقیاسی کمتر از یک نانومتر و در بازه های زمانی فوق العاده کوتاه رخ می دهد. این پدیده که به عنوان رزونانس پلاسمونی (plasmonic resonance) شناخته می شود توانایی به دام انداختن نور برای مدت کوتاهی را دارد. این قابلیت تاکنون در حوزه هایی مانند تبدیل نور به انرژی شیمیایی بهبود دستگاه های حساس به نور و حتی تولید برق از نور خورشید کاربرد داشته است.

در این پژوهش تیمی بین المللی از محققان با استفاده از پالس های نوری فوق سریع اتوثانیه ای (معادل ۱۰^-۱۸ ثانیه) رفتار الکترون ها را در مولکول های کربنی کروی شکل که تنها ۰.۷ نانومتر قطر دارند بررسی کردند. آنها فرآیند تحریک الکترون ها تا بازگشت آنها به حالت عادی را با دقت زمانی بین ۵۰ تا ۳۰۰ اتوثانیه ثبت کردند. نتایج نشان داد که الکترون ها با هماهنگی بالا و مانند گروهی از رقاصان منظم حرکت می کنند.

شوبادیپ بیسواس (Shubhadeep Biswas) نویسنده اصلی مقاله و دانشمند پروژه می گوید: «این یافته ها برای نخستین بار نشان می دهد که اندازه گیری های اتوثانیه ای می توانند بینش های ارزشمندی درباره رزنانس های پلاسمونی در مقیاس های کوچک تر از یک نانومتر ارائه دهند.» این کشف راه را برای مطالعه ذرات فوق-کوچک باز کرده و ویژگی های پلاسمونی جدیدی را آشکار می کند که می توانند کارایی فناوری های موجود را افزایش داده و کاربرد های نوینی ایجاد کنند.

پدیده رزنانس پلاسمونی پیش تر در سیستم هایی با ابعاد چند سانتی متر تا ۱۰ نانومتر مورد مطالعه قرار گرفته بود. اما مشاهده این پدیده در مقیاس زیرنانومتری و زمان بندی دقیق آن به دلیل محدودیت فناوری ممکن نبود. پیشرفت در تکنولوژی لیزر و استفاده از پالس های نور فوق سریع امکان بررسی این پدیده را فراهم کرد.